Biochemie: Restriktionsenzyme und DNA
45 Questions
1 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Was ist eine charakteristische Eigenschaft von Restriktionsenzymen vom Typ II?

  • Sie erkennen keine spezifischen DNA-Sequenzen.
  • Sie durchtrennen die DNA an zufälligen Stellen.
  • Sie schneiden DNA an spezifischen, palindromischen Sequenzen. (correct)
  • Sie können nur vier Basenpaare erkennen.
  • Welche der folgenden Abkürzungen ist korrekt für das Restriktionsenzym, das von Escherichia coli stammt?

  • Eco RI (correct)
  • Bam HI
  • Hind III
  • Sal I
  • Welche Erkennungssequenz hat das Restriktionsenzym Bam HI?

  • G‡GATCC (correct)
  • G‡AATTC
  • C‡TTAAG
  • A‡AGCTT
  • Welche Aussage über die Erkennungssequenzen der Restriktionsenzyme ist falsch?

    <p>Sie sind immer aus sechs Basenpaaren aufgebaut. (D)</p> Signup and view all the answers

    Welches dieser Restriktionsenzyme stammt von Haemophilus influenzae?

    <p>Hind III (A)</p> Signup and view all the answers

    Wie schützen Bakterien ihre eigene DNA vor Bakteriophagen?

    <p>Durch Restriktionsendonukleasen (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Funktion von DNA-Methyltransferasen in Bakterien?

    <p>Methylierung der bakteriellen DNA (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Struktur haben Restriktionsenzyme?

    <p>Dimere Enzyme (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaften beschreiben Isoschizomere?

    <p>Sie haben identische Erkennungssequenzen (A)</p> Signup and view all the answers

    Was ist das Ergebnis der Methylierung der DNA des Wirtes?

    <p>Schutz der eigenen DNA vor Restriktionsenzymen (C)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Erkennungssequenz GAATTC für Restriktionsenzyme?

    <p>Sie ist die spezifische Schnittstelle für ein bestimmtes Enzym (D)</p> Signup and view all the answers

    Was passiert, wenn Enzyme mit unterschiedlichen 5'- und 3'-Überständen schneiden?

    <p>Sie produzieren keine komplementären Enden (C)</p> Signup and view all the answers

    Warum ist die Erkennung von Basenpaaren für Restriktionsenzyme wichtig?

    <p>Um spezifisch DNA schneiden zu können (B)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Konjugation bei Bakterien?

    <p>Die Ausbildung von Plasmabrücken zwischen zwei Zellen zur DNA-Übertragung. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Fertilitätsfaktor?

    <p>Ein Gen, das die Fähigkeit zur DNA-Übertragung bestimmt. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welche Art von Bakterien wird als Hfr-Stamm bezeichnet?

    <p>Bakterien mit einem integrierten Fertilitätsfaktor im Genom. (A)</p> Signup and view all the answers

    Wie erfolgt der DNA-Transfer während der Konjugation?

    <p>Gerichtet vom fruchtbaren Bakterium zum nichtfruchtbaren Bakterium. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über F+-Bakterien ist korrekt?

    <p>Sie besitzen ein Fertilitätsplasmid und sind in der Lage, DNA zu übertragen. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Hauptfunktion von Klonierungsplasmiden?

    <p>Sie dienen der Ligation und Vermehrung neuer Sequenzen. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt eine Polylinker- oder Multiple Cloning Site (MCS)?

    <p>Sie enthält viele Restriktionsenzym-Erkennungssequenzen. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was ist Transformation in Bezug auf genetischen Austausch bei Prokaryoten?

    <p>Es bezeichnet die Aufnahme von freier DNA durch eine Zelle. (B)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über Resistenzplasmide ist korrekt?

    <p>Sie enthalten Gene, die Resistenz gegen Gifte ermöglichen. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Seletionsmarker?

    <p>Ein Element, das die Selektion von Zellen mit rekombinierter DNA ermöglicht. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Konjugation bei Prokaryoten?

    <p>Den Austausch von DNA zwischen Zellen durch Zell-Zellkontakte. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielen die lebenden R-Zellen in Griffiths Experimenten mit Pneumococcus?

    <p>Sie sind nicht pathogen und besitzen keine Kapsel. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt Transduktion im Kontext von genetischem Austausch?

    <p>Die Übertragung von Genen durch einen Virus. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielt die Taq Polymerase in der PCR?

    <p>Sie fügt ein A an das 3'-Ende an. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was charakterisiert Plasmide in Bezug auf die Haupt-DNA?

    <p>Sie replizieren sich unabhängig von der Haupt-DNA. (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Funktion haben Fruchtbarkeits-(F)Plasmide?

    <p>Sie enthalten nur transfer (tra)-Gene. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welches Element der DNA wird bei der Klonierung häufig hinzugefügt?

    <p>Zusätzliche Restriktionsschnittstellen. (B)</p> Signup and view all the answers

    Wodurch werden häufig Resistenzgene in Gentechnik-Plasmiden vermittelt?

    <p>Durch spezifische Plasmid-Designs. (A)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die 'TA'-Zwischenklonierung?

    <p>Eine Technik, bei der Taq Polymerase ein A an das 3'-Ende anfügt. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein häufiges Merkmal von Plasmiden?

    <p>Sie sind ringförmige DNA-Moleküle. (D)</p> Signup and view all the answers

    Wie erfolgt die Ligation von DNA-Fragmente typischerweise?

    <p>Durch enzymatische Verknüpfung. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was ist das Endprodukt der PCR-Amplifikation?

    <p>Ein vergrößertes DNA-Fragment mit spezifischen Stellen. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was passiert, wenn bei der Klonierung keine zusätzliche Schnittstelle eingefügt wird?

    <p>Es wird eine 'TA'-Zwischenklonierung verwendet. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Funktion des LacZ-Gens im Lac-Operon?

    <p>Es spaltet Laktose in Glukose und Galaktose. (A), Es kodiert für β-Galactosidase. (D)</p> Signup and view all the answers

    Welche Art von Kolonien entstehen, wenn kein Insert in das LacZ-Gen kloniert ist?

    <p>Weiße Kolonien (C)</p> Signup and view all the answers

    Welches Molekül kann die Expression von LacZ induzieren?

    <p>IPTG (A), Laktose (D)</p> Signup and view all the answers

    Wie erfolgt die Blau-Weiß-Selektion?

    <p>Durch die Fähigkeit von β-Galactosidase, X-Gal abzubauen. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Repressor im Kontext des Lac-Operons?

    <p>Ein Protein, das die Transkription verhindert. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielt der Operator im Lac-Operon?

    <p>Er bindet den Repressor. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die allgemeine Transduktion?

    <p>Die Übertragung von Bakterien-DNA durch einen virulenten Bakteriophagen. (D)</p> Signup and view all the answers

    Welche Enzyme werden durch das Lac-Operon kodiert?

    <p>β-Galactosidase und Permease (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Hauptzweck des Lac-Operons?

    <p>Regulation des Zuckerabbaus. (B)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Was sind Restriktionsenzyme vom Typ II?

    Restriktionsenzyme vom Typ II schneiden DNA-Stränge an einer spezifischen Sequenz, die meist palindromisch ist. Sie fungieren wie genetische "Scheren" in der Gentechnik.

    Was ist die Erkennungssequenz eines Restriktionsenzyms?

    Die Erkennungssequenz eines Restriktionsenzyms ist die spezifische DNA-Sequenz, die das Enzym erkennt und schneidet. Diese Sequenzen sind meist palindromisch, d.h. sie lesen sich in beiden Richtungen gleich.

    Wie werden Restriktionsenzyme benannt?

    Die Nomenklatur von Restriktionsenzymen gibt ihre Herkunft an. Sie beinhaltet den Gattungs- und Artnamen des Organismus, den Stamm oder Serotyp und die Entdeckungsreihenfolge.

    Wodurch zeichnet sich das Restriktionsenzym Eco RI aus?

    Eco RI ist eine Restriktionsendonuklease aus E. coli, die die Sequenz GAATTC schneidet. Die Schnittstelle wird mit "‡" gekennzeichnet.

    Signup and view all the flashcards

    Wo kommen Restriktionsenzyme her?

    Restriktionsenzyme stammen aus verschiedenen Organismen, z.B. aus Bakterien. Sie werden in der Gentechnik eingesetzt, um DNA zu manipulieren.

    Signup and view all the flashcards

    Wie schützen sich Bakterien vor Bakteriophagen?

    Bakterien nutzen Restriktionsendonukleasen, um die DNA von Bakteriophagen zu zerstören. Diese Enzyme schneiden die virale DNA an spezifischen Stellen, wodurch sie deaktiviert wird.

    Signup and view all the flashcards

    Wie schützen Bakterien ihre eigene DNA vor Restriktionsendonukleasen?

    Bakterien methylieren ihre eigene DNA, um sie vor Restriktionsendonukleasen zu schützen. Diese Methylgruppen sind mit Stickstoff an die Basen der DNA befestigt und blockieren die Erkennung durch die Enzyme.

    Signup and view all the flashcards

    Was sind Erkennungssequenzen?

    Restriktionsendonukleasen spalten DNA an spezifischen Sequenzen, die als Erkennungssequenzen bezeichnet werden. Diese Sequenzen sind meist palindrom, d.h. sie sind symmetrisch aufgebaut.

    Signup and view all the flashcards

    Wie sind Restriktionsendonukleasen aufgebaut?

    Restriktionsendonukleasen sind dimere Proteine, d.h. sie bestehen aus zwei Untereinheiten. Diese Untereinheiten binden an die DNA und schneiden die beiden DNA-Stränge.

    Signup and view all the flashcards

    Welche Enden entstehen durch Restriktionsendonukleasen?

    Restriktionsendonukleasen erzeugen verschiedene Enden: glatte Enden sind stumpf, während klebrige Enden durch Vorsprünge gekennzeichnet sind. Diese Enden sind wichtig für die Rekombination.

    Signup and view all the flashcards

    Was sind Isoschizomere?

    Isoschizomere sind verschiedene Restriktionsendonukleasen, die die gleiche Erkennungssequenz erkennen, aber nicht unbedingt die gleichen Enden erzeugen.

    Signup and view all the flashcards

    Welche Bedeutung haben Restriktionsendonukleasen in der Gentechnik?

    Restriktionsendonukleasen spielen eine wichtige Rolle bei der Gentechnik. Sie ermöglichen das Schneiden und Verbinden von DNA-Fragmenten, um neue Gene zu erstellen und Organismen zu verändern.

    Signup and view all the flashcards

    Welche Anwendungen hat die Verwendung von Restriktionsendonukleasen?

    Die Verwendung von Restriktionsendonukleasen führt zu einer präzisen Modifikation der DNA, was in vielerlei Hinsicht nützlich ist.

    Signup and view all the flashcards

    Expressionsplasmid

    Ein Plasmid, das die Expression von neuen Gensequenzen ermöglicht.

    Signup and view all the flashcards

    Klonierungsplasmid

    Ein Plasmid, das für die Vermehrung neuer Gensequenzen verwendet wird.

    Signup and view all the flashcards

    Resistenzplasmid

    Ein Plasmid, das Gene trägt, die Resistenz gegen Antibiotika oder Gifte verleihen.

    Signup and view all the flashcards

    Replikationsursprung (ORI)

    Der Ort auf einem Plasmid, an dem die DNA-Replikation beginnt.

    Signup and view all the flashcards

    Polylinker/Multiple Cloning Site (MCS)

    Ein Abschnitt auf einem Plasmid, der mehrere Erkennungssequenzen für Restriktionsenzyme enthält.

    Signup and view all the flashcards

    Selektionsmarker

    Ein Merkmal auf einem Plasmid, das die Identifizierung von Zellen ermöglicht, die das Plasmid tragen.

    Signup and view all the flashcards

    Transformation

    Der Vorgang, bei dem Bakterien freie DNA aus ihrer Umgebung aufnehmen.

    Signup and view all the flashcards

    Konjugation

    Der Prozess, bei dem Gene von einer Bakterienzelle zu einer anderen übertragen werden, indem sie über einen Zell-Zell-Kontakt miteinander verbunden sind.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist EcoR1?

    EcoR1 ist ein Restriktionsenzym, das die DNA-Sequenz GAATTC schneidet. Die Schnittstelle wird mit '‡' gekennzeichnet.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist ein Ziel mit Schnittstelle?

    Ein künstlicher DNA-Abschnitt, in dem eine neue Schnittstelle für ein Restriktionsenzym eingefügt wurde.

    Signup and view all the flashcards

    Wie können zusätzliche Schnittstellen für Restriktionsenzyme in eine DNA-Sequenz eingefügt werden?

    Eine Methode, um eine neue Schnittstelle für ein Restriktionsenzym in ein DNA-Fragment einzufügen. Dabei werden bestimmte Sequenzen des interessierenden Gens mit einem Primer-Paar repliziert, wobei ein primer die zusätzliche Schnittstelle enthält.

    Signup and view all the flashcards

    Was sind Primer?

    Eine kurze DNA-Sequenz, die als Startpunkt für die DNA-Synthese durch eine Polymerase dient. Es gibt zwei Primer: einen forward-Primer und einen reverse-Primer.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist PCR?

    Eine Technik, um DNA-Fragmente verschiedener Länge zu vervielfältigen. Es wird ein Gemisch aus Primern verwendet, die zu unterschiedlichen Stellen auf der DNA binden.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist ein Plasmid?

    Ein kleines, ringförmiges DNA-Molekül, das unabhängig vom Chromosom repliziert werden kann. Es wird in der Gentechnik verwendet, um Gene zu klonieren.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist ein Resistenzgen?

    Ein Abschnitt in der DNA eines Plasmids, der für die Resistenz gegen ein Antibiotikum verantwortlich ist. Dieser Abschnitt wird in der Gentechnik verwendet, um zu erkennen, welche Bakterien das Plasmid aufgenommen haben.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist Klonierung?

    Ein Verfahren, bei dem ein DNA-Fragment in ein Plasmid eingefügt wird. Dies ermöglicht die Replikation und Expression des Gens in Bakterien.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist 'TA'-Zwischenklonierung?

    Ein Zwischenklonierungsschritt ohne zusätzliche Schnittstelle, bei dem die Taq-Polymerase ein A an das 3´ Ende des PCR-Produkts fügt. Dieser Schritt ermöglicht die Ligation mit einem 'TA'-Vektor.

    Signup and view all the flashcards

    F-Pilus

    Das Übertragen von DNA zwischen Bakterien erfolgt durch eine Verbindung mit einem F-Pilus.

    Signup and view all the flashcards

    Fertiles Bakterium

    Ein Bakterium, das DNA an andere Bakterien übertragen kann.

    Signup and view all the flashcards

    Fertilitätsfaktor

    Ein Fertilitätsfaktor ist ein Gen, das die Fähigkeit zur Konjugation steuert.

    Signup and view all the flashcards

    Horizontaler Gentransfer

    Eine Form der horizontalen Gentransfers zwischen Bakterien mittels direkter Verbindung.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist das Lac-Operon?

    Das Lac-Operon ist eine Funktionseinheit auf der DNA von Prokaryoten, die für die Regulation der Genexpression verantwortlich ist. Es enthält Gene, die für den Abbau von Laktose gebraucht werden, wenn diese vorhanden ist.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist die Funktion des Repressors im Lac-Operon?

    Der Repressor ist ein Protein, das an den Operator des Lac-Operons bindet und die Expression der Lac-Gene blockiert, wenn keine Laktose vorhanden ist.

    Signup and view all the flashcards

    Wie werden die Lac-Gene im Lac-Operon aktiviert?

    IPTG (Isopropyl-β-D-thiogalactopyranosid) oder Allolactose (ein Isomer der Laktose) wirken als Induktoren und binden an den Repressor. Dadurch wird der Repressor inaktiviert und die Transkription der Lac-Gene ermöglicht.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist die Funktion des Enzyms β-Galactosidase?

    β-Galactosidase ist ein Enzym, das Laktose in Glucose und Galaktose spaltet. Es wird von einem der Gene im Lac-Operon kodiert.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist die Blau-Weiß-Selektion?

    Die Blau-Weiß-Selektion ist eine Methode zur Identifizierung von Bakterien, die ein Plasmid mit einem Insertionsgen tragen. Bakterien mit dem Insertionsgen können kein X-Gal spalten und bilden daher weiße Kolonien, während Bakterien ohne Insert blaues X-Gal spalten und blaue Kolonien bilden.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist X-Gal?

    5-Brom-4-Chlor-3-Indoxyl-β-D-Galactopyranosid (X-Gal) ist ein Substrat für das Enzym β-Galactosidase. Es wird durch β-Galactosidase zu einem blauen Farbstoff gespalten.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist Transduktion?

    Die Transduktion ist die Übertragung von bakterieller DNA durch einen Bakteriophagen. Bei der allgemeinen Transduktion kann der Phage zufällig bakterielle DNA aufnehmen und übertragen.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist eine MCS?

    Eine MCS (multiple cloning site) ist ein Abschnitt auf einem Plasmid, der viele Erkennungssequenzen für Restriktionsenzyme enthält. Sie ermöglicht die einfache Insertion von DNA-Fragmenten.

    Signup and view all the flashcards

    Was ist ein Insertionsgen?

    Ein Insertionsgen ist ein Gen, das in ein anderes Gen eingefügt werden kann, um seine Funktion zu unterbrechen.

    Signup and view all the flashcards

    Study Notes

    Gentechnik - Definition

    • Gentechnik ist die Anwendung moderner molekularbiologischer Methoden zur Änderung der genetischen Eigenschaften von Organismen.
    • "Rekombinante DNA-Technologie" wird verwendet, um Erbinformation gezielt zu verändern oder neu zu kombinieren.

    Gentechnik - Anwendungsbereiche

    • Herstellung von Proteinen für medizinische und technische Anwendungen
    • Herstellung von transgenen Pflanzen und Tieren
    • Gendiagnostik
    • Somatische Gentherapie
    • CRISPR/Cas9 ist seit 2018 ebenfalls ein Teil der Gentechnik.

    CRISPR/Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)

    • CRISPR/Cas-Systeme schützen Bakterien und Archaeen vor Viren und Plasmiden.
    • Sie nutzen crRNAs (CRISPR-RNAs), um fremde Nukleinsäuren gezielt zu deaktivieren.
    • Die crRNA-Reifung ist ein wichtiger Schritt der CRISPR-Aktivierung.
    • tracrRNA (activating CRISPR RNA) steuert die crRNA-Reifung durch die Aktivität von RNase III und CRISPR-assoziierten Cas-Proteinen.
    • Zwei CRISPR/Cas-Loci, CRISPR1 und CRISPR2, wurden in Streptococcus pyogenes entdeckt, wobei CRISPR1 aktiv ist und CRISPR2 nicht.
    • Fast alle CRISPR-Spacer zeigen Homologie zu prophage Sequenzen.
    • CRISPR/Cas-Systeme in Streptococcus pyogenes zielen auf phagoartige Gene ab.
    • Unterschiedliche crRNA Reifungswege lassen auf die Vielfalt der RNA-basierten Immunsysteme schließen.

    CRISPR/Cas: Erworbene Immunität von Bakterien

    • Spacer werden aus fremdem genetischem Material gewonnen und in den CRISPR-Bereich integriert.
    • Die fremde DNA wird daraufhin gespalten.
    • Es folgen die Schritte Transkription, Verarbeitung und Interferenz.
    • Die CRISPR-assoziierten Proteine (Cas) fungieren als Immunabwehr.
    • Die fremde DNA wird inaktiviert durch Spaltung.

    CRISPR/Cas9: Gezieltes Genome Editing in eukaryotischen Zellen

    • Das Werkzeug zur Genbearbeitung in eukaryotischen Zellen verwendet CRISPR/Cas9
    • CRISPR/Cas9 ist ein Werkzeug, das die Ziel-DNA schneidet.
    • Seit 2018 ist die Gentechnik gesetzlich geregelt, Eingriffe in die Keimbahn sind verboten.

    Keine Gentechnik ist...

    • klassische Züchtungsverfahren
    • Extrakorporale Befruchtung
    • Übertragen von Embryonen auf Leihmütter
    • Zellularbiologische Verfahren, wie z.B. die Herstellung von Hybridtieren
    • Herstellung von Pflanzenhybriden
    • Embryoteilung und Embryotransfer bei Nutztieren

    Werkzeuge der Gentechnologie

    • Spender-DNA (z.B. ein bestimmtes Gen oder Nukleotidsequenz)
    • Vektor- oder Plasmid-DNA (als Genfähren)
    • Restriktionsenzyme (als genetische Scheren)
    • Ligasen (als genetische Kleber)
    • DNA-Transfermethoden
    • Wirtsorganismen

    Klonieren

    • DNA Fragment, Plasmid, rekombiniertes Plasmid, Ligation, Einschleusen in Wirtszelle, Selektion, Klon
    • Klonieren beinhaltet die Herstellung genetisch identischer Kopien eines DNA-Fragments.

    Mikroorganismen in der Gentechnik

    • Mikroorganismen sind kleine, schnell wachsende Organismen, deren Genome modifiziert werden können.
    • Sie sind leicht zu kultivieren und eignen sich daher gut für die Gentechnik.
    • Beispiele für häufig verwendete Mikroorganismen in der Gentechnik sind Escherichia coli und Bacillus subtilis.

    Häufig verwendete Klonierungswirte

    • Escherichia coli (gut etablierte Genetik, viele Stämme zur Verfügung, am besten untersuchter Prokaryot)
    • Bacillus subtilis (leicht transformierbar, nicht pathogen, produziert Proteine, erleichterte Kultivierung)
    • Saccharomyces cerevisiae (gut etablierte Genetik, nicht pathogen, kann mRNA und Proteine verarbeiten, ist leicht zu kultivieren)

    Restriktionsenzyme

    • Typen von Restriktionsenzymen: I, II und III
    • Typ I schneidet DNA an zufälliger Stelle weit weg von Erkennungssequenz, benötigt ATP.
    • Typ II schneidet DNA innerhalb oder unmittelbar vor Erkennungssequenz, benötigt kein ATP.
    • Typ III schneidet DNA ca. 20-25 Basenpaare von Erkennungssequenz entfernt, benötigt ATP.
    • Nomenklatur von Restriktionsenzymen (z.B. EcoRI)
    • Restriktionsenzyme erkennen spezifische DNA-Sequenzen und schneiden sie an diesen Stellen.
    • Palindromisch, 4, 6 oder 8 Basenpaare

    Herkunft der Restriktionsenzyme

    • Bakterien verwenden Restriktionsenzyme, um sich vor viralen Infektionen zu schützen (Bakteriophagen).
    • Restriktionsenzyme spalten die virale DNA.

    Bakterielle DNA Schutz

    • Bakterien schützen ihre eigene DNA durch Methylierung von DNA-Sequenzen die von Restriktionsenzymen erkannt werden.

    Restriktionsenzyme - Struktur

    • Restriktionsenzyme sind Dimere mit an die DNA angepasster Struktur.

    Restriktion - Sticky Ends & Glatte Enden

    • Sticky Ends: Restriktionsenzyme erzeugen Enden mit überhängenden Basen. Diese Enden können miteinander komplementär verbinden.
    • Glatte Enden: Erzeugen Enden ohne überhängende Basen, die Komplementarität ist sehr spezifisch.

    Isoschizomere

    • Unterschiedliche Restriktionsenzyme, die dieselbe DNA-Sequenz erkennen und schneiden.
    • Beispiel: HindIII und Hsul.

    Klonieren, kompatible Enden

    • Lineare DNA Fragmente können in Bakterien nicht vermehrt werden, es müssen kompatible Enden vorliegen.

    Klonieren eines Gens

    • Keine zusätzlichen Restriktionsschnittstellen für Restriktionsenzyme
    • Wenn kein weiterer Restriktionsschnitt gewünscht wird, dann kann man ein PCR Fragment direkt in einen Vektor einfügen
    • Häufig werden TA-Zwischenklonierung verwendet.

    Ligation

    • Enzyme verwenden DNA-Ligase verknüpfung von DNA Fragmenten, um komplexe Sequenzen zu bilden.

    Plasmide

    • Plasmide sind kleine, ringförmige DNA-Moleküle, die sich unabhängig vom Chromosom replizieren.
    • Sie enthalten häufig Resistenzgene und wichtige Merkmale für die Gentechnik, wie z.B. Klonierungsorte, ORIs und Selektionsmarker.
    • Typen von Plasmiden: Fruchtbarkeits-, Resistenz-, Klonierungs-, Expressionsplasmide

    Plasmid zum Klonieren

    • Der Ursprung der Replikation (ORI) ist die spezifische Sequenz von Nukleotiden, die für den Start der Replikation verantwortlich sind.
    • Selektionsmarker ermöglichen die Auswahl von Zellen, die die rekombinierte DNA tragen (Transformanten).
    • Polylinker oder Multiple Cloning Site (MCS) ist ein Bereich, der viele Restriktionsenzym-Erkennungssequenzen enthält.

    Bildung eines rekombinanten Vektors

    • Vektoren sind DNA-Moleküle, die die Einfügung fremder DNA ermöglichen.
    • Rekombinantes Plasmid entsteht, wenn fremd DNA mit dem Plasmid rekombiniert wird.
    • Klebrige Enden sind in einem rekombinierten Plasmid essentiell

    Genetischer Austausch bei Prokaryoten

    • Transformation (Aufnahme freier DNA)
    • Konjugation (Übertragung von DNA zwischen Zellen)
    • Transduktion (Übertragung von Genen durch ein Virus)

    Transformation

    • Aufnahme von fremder DNA durch eine Zelle
    • Griffiths Experimente mit Pneumococcus (bakterielle Genetik)
    • Prozesse der Transformation (Kompetenz, DNA Zugabe, Inkubation, Hitzeschock, Kultivierung, Selektion)
    • Die Fähigkeit von Zellen, fremde DNA aufzunehmen.

    Blau-Weiß Selektion: Das Operon-Model

    • Funktionseinheit für DNA von Prokaryoten
    • Modell für Genexpressionsregulation
    • Kodiert für Proteine, die den Laktoseabbau ermöglichen
    • Methode zur Identifizierung von Zellen die das gewünschte Gen tragen

    PCR (Polymerase Kettenreaktion)

    • In-vitro-Methode zur Vervielfältigung von DNA-Sequenzen

    • Typischer Reaktionsansatz beinhaltet DNA Template, Primer, Desoxynukleotide (dNTPs), Puffer, H₂O und DNA Polymerase

    • Schritte der PCR: Denaturierung, Hybridisierung, Polymerisierung

    • Die PCR ermöglicht die Vervielfältigung von spezifischen DNA-Abschnitten.

    • Nachweis der PCR-Reaktion durch Elektrophorese

      • Elektrophorese ermöglicht die Trennung von DNA-Fragmenten nach Größe.

    Elektrophorese

    • Verfahren zur Trennung von Molekülen basierend auf ihrer Größe und Ladung.
    • DNA Fragmente werden nach Größe getrennt (Kathode, Anode)
    • Gelvisualisierung durch UV-Licht, um DNA Fragmente zu identifizieren.

    Studying That Suits You

    Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

    Quiz Team

    Related Documents

    Description

    Dieses Quiz behandelt die Eigenschaften und Funktionen von Restriktionsenzymen, insbesondere vom Typ II. Fragen umfassen ihre Erkennungssequenzen, Herkunft und Schutzmechanismen der bakteriellen DNA. Ideal für Studierende der Biochemie, Molekularbiologie oder genetischen Forschung.

    More Like This

    Restriction Enzymes and DNA Cleavage Quiz
    5 questions

    Restriction Enzymes and DNA Cleavage Quiz

    DistinctiveSnowflakeObsidian avatar
    DistinctiveSnowflakeObsidian
    Restriction Enzymes and DNA Cutting
    14 questions
    Restriction Enzymes and Palindromes in DNA
    10 questions
    Use Quizgecko on...
    Browser
    Browser