NK 22

Ordne den Wissenschaftlern ihre Erfindungen zu. (5P)

Nennen Sie zwei in der Vorlesung/Übung erwähnten Nobelpreisträger(innen) und für welche Entdeckungen sie jeweils geehrt wurden. (2P)

Schreiben Sie hinter die unten links stehenden Organismen jeweils die Nummer. (4P)

Nennen SIe Organismen, deren Genomsequenz vollständig bekannt sind. Nennen Sie eine Bakterien-Spezies, eine Tier-Spezies, eine Pflanzen-Spezies und eine Pilz-Spezies. Ordnen Sie die genannten Arten entsprechend der Länge ihrer Genome und machen Sie in ihrer Liste diejenige Art mit dem längsten Genom eindeutig kenntlich. (3P)

Gezeigt ist ein kurzer Abschnitt einzelsträngiger DNA.

a) Warum ist “Säure” bzw. “Acid” für DNS bzw. DNA richtigerweise namensgebend obwohl sie doch lauter Basen enthält? (0,5P)

b) Benennen Sie in der Zeichnung die durch hellgraue Quadrate markierten Kohlenstoff-Atome. (0,75P)

c) Wie heißt die mit dem gestrichelten Rechteck markierte Bindung? (0,75P)

d) Wie heißt die mit dem gestrichelten Pfeil markierte Bindung? (0,5P)

e) Umkreisen Sie im rechten Drittel der Zeichnung bindungsgenau den Teil, der einem Nukleosid entspricht. (0,75P)

f) Geben Sie die genauen Namen der 4 natürlich vorkommenden DNA-Nukleoside an. (2P)

a) Wie heißt der gezeigt Vorgang? (0,5P)

b) Beschriften Sie die Zeichnung, indem Sie die 4 Kästchen ausfüllen. (2P)

Beschriften Sie die untenstehende Zeichnung (11 Eintragungen sind gefragt), und geben Sie zusätzlich die Polaritäten der “roten Würmchen” an (oben und unten je zwei Enden = 4 Angaben). (7,5P)

a) Wie lautet der Fachausdruck für die gezeigte Struktur? (0,5P)

b) Bei welchem Vorgang tritt sie auf? (0,5P)

c) In welcher Phase des gesuchten Vorgangs wird die Struktut aufgelöst? (0,5P)

d) Welches Enzym löst die Struktur auf und wie bzw. wodurch? (1P)

e) Beschriften Sie die Zeichnung! 7 Eintragungen sind gefordert. (3,5P)

Beschriften Sie die untenstehende Zeichnung einer bakteriellen Replikationsgabel. (12 Einträge sind gefordert) (6P)

Sie haben neben einem wildtypischen (WT) bakteriellen Gen auch die folgenden Mutationen:

• A: eine nonsense Mutation nahe dem 5’ Ende des offenen Leserahmens,

• B: eine InDel Mutation nahe dem 5’ Ende des offenen Leserahmens,

• C: eine missense Mutation dem 5’ Ende des offenen Leserahmens,

• D: eine inaktivierende Mutation in der RBS,

• E: eine inaktivierende Mutation in der -35-Box.

Zeichnen Sie unten ein, was Sie bei den entsprechenden Blots erwarten würden! (5P)

Welche der folgenden Aussagen zum Themengebiet “Translation” sind wahr (W) und welche sind falsch (F)? (3P)

Achtung: Falsche Antworten führen zu Punktabzug!

a) Ribosomen bestehen (bezogen auf ihre Masse) hauptsächlich aus Protein.

b) Das bakterielle 70S Ribosom setzt sich aus der großen 50S Untereinheit und der kleinen 30S Untereinheit zusammen.

c) Die erste AS die bei der bakteriellen Translation in das entstehende Protein eingebaut wird, ist meist N-Formylmethionin.

d) Wobbel-Basenpaarung findet zwischen der 1. Position im Codon und der 3. Position im Anticodon statt.

e) Prokaryontische ribosomen finden das Startcodon, indem sie ausgehend vom 5` Ende die mRNA nach dem ersten AUG abscannen.

f) An UGA-Codons findet immer Translationstermination statt.

Wahr (W) oder falsch (F)? Achtung: Falsche Antworten geben Punktabzug! (3P)

a) Die Substratinduktion des Lac-Operons entspricht mechanistisch der Aufhebung der Transkriptionsinhibition.

b) Die Katabolitrepression des Lac-Operons entspricht mechanistisch der Aufhebung einer Transkriptionsaktivierung.

c) Das die Katabolitrepression vermittelnde CAP inhibiert die Expression des Lac-Operons wenn Glukose verfügbar ist.

d) Der λ-Repressor und das Cro-Protein sind Antagonisten.

e) Während der λ-Repressor die Transkription stets inhibiert, ist Cro ein reiner Transkriptionsktivator.

f) Attenuation ist ein bei Hefepilzen wie S. cerevisiae verbreiteter Mechanismus der Transkriptionsregulation durch gleichzeitig stattfindende Translation.

Aufgrund charakteristischer Sequenzmerkmale an ihren Enden können die folgenden drei Klassen von beweglichen genetischen Elementen unterschieden werden:

Benennen Sie die Klassen A-C und geben Sie je ein Beispiel. Nennen Sie außerdem den charakteristischen Unterschied im Transpositionsmodus von A im Vergleich zu B und C. (4P)

a) Die im unten wiedergegebenen Stammbaum mit gefüllten Symbolen dargestellten Personen hatten eine seltene Nierenkrankheit. Welcher Vererbungsmodus liegt vermutlich vor? Begründen Sie die Antwort. Verweisen Sie dabei auch auf Umstände, die gegen alternative Vererbungsmodi sprechen. (3P)

b) Mit welcher Wahrscheinlichkeit wird das erste Kind aus einer Ehe zwischen den Personen 1 und 2 von der Nierenkrankheit betroffen sein? (1P)

Phenylketonurie ist eine autosomal rezessiv vererbte Krankheit, die mit einer Häufigkeit von ungefähr 0.16% in der menschlichen Population auftritt. Berechnen Sie mit Hilfe der Hardy-Weinberg-Gleichung den Anteil der heterozygoten Überträger des mutanten Allels. (2,25P)

a) Das Genom einer Krebs-Patientin wird auf den Zustand eines X-chromosomalen Tumor-suppressor-Gens untersucht. Dabei wird festgestellt, dass eine Kopie eine wildtypische DNA-Sequenz aufweist, während bei der anderen Kopie eine Insertion von einer Base (T) vorliegt. Erklären Sie knapp, wie es sein kann, dass in einer Tumorbiopsie der Patientin das entsprechende Tumorsuppressor-Protein nicht nachweisbar ist. (1,5 P)

b) Es werden folgende Proben mit der Didesoxymethode von Sanger sequenziert:

1. genomische DNA der oben erwähnten Krebspatientin

2. genomische DNA von einem gesunden Menschen

3. CDNA (aus mRNA) aus dem Tumorgewebe der oben erwähnten Krebspatientin.

Ordnen Sie diese Proben den unten gezeigten Sequenzierchromatogrammen richtig zu. (3P)