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Questions and Answers
Was sind die Überbleibsel des ehemaligen Archaeons, die heute als Nukleus bekannt sind?
Was sind die Überbleibsel des ehemaligen Archaeons, die heute als Nukleus bekannt sind?
- Genom
- Membranen
- Zytoplasma
- Mitochondrien (correct)
Eukaryoten haben kein Mitochondrien-Gen in ihrem Genom.
Eukaryoten haben kein Mitochondrien-Gen in ihrem Genom.
False (B)
Nenne eine Quelle für die Eukaryotischen Lipide.
Nenne eine Quelle für die Eukaryotischen Lipide.
Bakterien
Archaeen besitzen andere Membranen und können nicht die __________ herstellen.
Archaeen besitzen andere Membranen und können nicht die __________ herstellen.
Ordne die folgenden Konzepte den richtigen Kategorien zu:
Ordne die folgenden Konzepte den richtigen Kategorien zu:
Welches Modell scheint falsch zu sein?
Welches Modell scheint falsch zu sein?
Archaeen können Vesikel nach innen bilden.
Archaeen können Vesikel nach innen bilden.
Was war der selektive Druck, der zur Bildung des Nukleus führte?
Was war der selektive Druck, der zur Bildung des Nukleus führte?
Was passiert bei der Zellteilung von pennaten Diatomen?
Was passiert bei der Zellteilung von pennaten Diatomen?
Eukaryoten erfinden ständig neue Strukturen, um ihre Lebensweise zu verbessern.
Eukaryoten erfinden ständig neue Strukturen, um ihre Lebensweise zu verbessern.
Nennen Sie den Prozess, bei dem zwei Zellen sich verbinden und eine Meiose durchführen.
Nennen Sie den Prozess, bei dem zwei Zellen sich verbinden und eine Meiose durchführen.
Die Zellen von pennaten Diatomen werden durch __________ kleiner.
Die Zellen von pennaten Diatomen werden durch __________ kleiner.
Ordnen Sie die Diatomen-Arten ihren Merkmalen zu:
Ordnen Sie die Diatomen-Arten ihren Merkmalen zu:
Was geschieht mit den Zellen, wenn sie zu klein werden in pennaten Diatomen?
Was geschieht mit den Zellen, wenn sie zu klein werden in pennaten Diatomen?
Diatome haben keinen Einfluss auf die Diversität der Eukaryoten.
Diatome haben keinen Einfluss auf die Diversität der Eukaryoten.
Was bilden die diploiden Auxosporen nach ihrer Bildung?
Was bilden die diploiden Auxosporen nach ihrer Bildung?
Wie viele Hauptdomänen gibt es laut dem Drei-Domänen-Baum?
Wie viele Hauptdomänen gibt es laut dem Drei-Domänen-Baum?
Eukaryoten sind aus den Bakterien entstanden.
Eukaryoten sind aus den Bakterien entstanden.
Was ist die Rolle von Mitochondrien in der Evolution der Eukaryoten?
Was ist die Rolle von Mitochondrien in der Evolution der Eukaryoten?
Die Eukaryoten besitzen auch Gene von einem ______ Vorfahren.
Die Eukaryoten besitzen auch Gene von einem ______ Vorfahren.
Ordnen Sie die folgenden Begriffe den richtigen Beschreibungen zu:
Ordnen Sie die folgenden Begriffe den richtigen Beschreibungen zu:
Was passiert, wenn plastidäre Gene in die Eukaryoten einbezogen werden?
Was passiert, wenn plastidäre Gene in die Eukaryoten einbezogen werden?
Der eukaryotische phylogenetische Baum ist polyphyletisch.
Der eukaryotische phylogenetische Baum ist polyphyletisch.
Was beschreibt die Beziehung zwischen Prokaryoten und Eukaryoten?
Was beschreibt die Beziehung zwischen Prokaryoten und Eukaryoten?
Welche Funktion haben Reader- und Writer-Proteine im Chromatin?
Welche Funktion haben Reader- und Writer-Proteine im Chromatin?
Eine Bromo-Domain erkennt methyliertes Histon.
Eine Bromo-Domain erkennt methyliertes Histon.
Was bewirken Modifikationen von Lysin und Serin im Chromatin?
Was bewirken Modifikationen von Lysin und Serin im Chromatin?
Die __________-Domain erkennt methyliertes Lys.
Die __________-Domain erkennt methyliertes Lys.
Ordne die folgenden Begriffe ihrer Funktion zu:
Ordne die folgenden Begriffe ihrer Funktion zu:
Welches Protein ist direkt an der Transkription beteiligt?
Welches Protein ist direkt an der Transkription beteiligt?
Chromatin kann nur durch Writer-Proteine modifiziert werden.
Chromatin kann nur durch Writer-Proteine modifiziert werden.
Was geschieht, wenn Chromatin 'gesperrt' wird?
Was geschieht, wenn Chromatin 'gesperrt' wird?
Welche Aussage beschreibt die Beziehung zwischen der Bindung von Transkriptionsregulatoren und der Transkription eines Gens?
Welche Aussage beschreibt die Beziehung zwischen der Bindung von Transkriptionsregulatoren und der Transkription eines Gens?
Histone ermöglichen eine 20-mal größere Affinität, wenn die Sequenz in der Nähe des Nukleosoms ist.
Histone ermöglichen eine 20-mal größere Affinität, wenn die Sequenz in der Nähe des Nukleosoms ist.
Was passiert, wenn ein Transkriptionsregulator das Nukleosom destabilisiert?
Was passiert, wenn ein Transkriptionsregulator das Nukleosom destabilisiert?
Bei Eukaryoten reguliert die Menge an __________ die Transkription eines Gens.
Bei Eukaryoten reguliert die Menge an __________ die Transkription eines Gens.
Wie viel kleiner ist die Affinität für eine Sequenz im Nukleosom im Vergleich zu einer Sequenz außerhalb?
Wie viel kleiner ist die Affinität für eine Sequenz im Nukleosom im Vergleich zu einer Sequenz außerhalb?
Eukaryoten verwenden ein Set von Operons, um die Transkription zu regulieren.
Eukaryoten verwenden ein Set von Operons, um die Transkription zu regulieren.
Was geschieht, je mehr Transkriptionsregulatoren binden?
Was geschieht, je mehr Transkriptionsregulatoren binden?
Ordne die Begriffe ihren Beschreibungen zu:
Ordne die Begriffe ihren Beschreibungen zu:
Welches Ereignis wird als wichtig für die Entwicklung von Landpflanzen angesehen?
Welches Ereignis wird als wichtig für die Entwicklung von Landpflanzen angesehen?
Die Hüllen der Coccolithophyceae helfen bei der Anreicherung von CO2.
Die Hüllen der Coccolithophyceae helfen bei der Anreicherung von CO2.
Was schützen die Hüllen der Coccolithophyceae zusätzlich vor?
Was schützen die Hüllen der Coccolithophyceae zusätzlich vor?
Was geschah mit dem Archaeon in der Symbiose mit dem Alphaproteobakterium?
Was geschah mit dem Archaeon in der Symbiose mit dem Alphaproteobakterium?
Die Eukaryoten entwickelten sich vor weniger als __________ Millionen Jahren.
Die Eukaryoten entwickelten sich vor weniger als __________ Millionen Jahren.
Die Proteinsynthese fand immer in der Nähe der Zellmembran statt.
Die Proteinsynthese fand immer in der Nähe der Zellmembran statt.
Ordne die folgenden Eigenschaften den Coccolithophyceae zu:
Ordne die folgenden Eigenschaften den Coccolithophyceae zu:
Welche Struktur entstand durch die Symbiose zwischen dem Archaeon und dem Bakterium?
Welche Struktur entstand durch die Symbiose zwischen dem Archaeon und dem Bakterium?
Die __________ ermöglichten eine enge Zusammenarbeit zwischen dem Archaeon und dem Bakterium.
Die __________ ermöglichten eine enge Zusammenarbeit zwischen dem Archaeon und dem Bakterium.
Was sind Rhizaria grundlegend?
Was sind Rhizaria grundlegend?
Ordne die Begriffe den richtigen Beschreibungen zu:
Ordne die Begriffe den richtigen Beschreibungen zu:
Die monophyletische Gruppe besteht aus zwei großen Kladen.
Die monophyletische Gruppe besteht aus zwei großen Kladen.
Welcher Schritt begünstigte die Separation von Transkription und Translation?
Welcher Schritt begünstigte die Separation von Transkription und Translation?
Nenne ein Beispiel für sehr kleine, multizelluläre Organismen.
Nenne ein Beispiel für sehr kleine, multizelluläre Organismen.
Die Mitochondrien waren ursprünglich selbstständige Organismen.
Die Mitochondrien waren ursprünglich selbstständige Organismen.
Die __________ war notwendig, um optimal mit dem Bakterium zu interagieren.
Die __________ war notwendig, um optimal mit dem Bakterium zu interagieren.
Welches der folgenden Merkmale begünstigt die Bildung von Spezies bei Eukaryoten?
Welches der folgenden Merkmale begünstigt die Bildung von Spezies bei Eukaryoten?
Die Meiose führt immer zu einer Erhöhung der Chromosomenanzahl.
Die Meiose führt immer zu einer Erhöhung der Chromosomenanzahl.
Nenne einen Mechanismus, durch den diploide Zellen wieder in den haploiden Zustand übergehen können.
Nenne einen Mechanismus, durch den diploide Zellen wieder in den haploiden Zustand übergehen können.
Eukaryoten verwenden __________, um zwischen haploiden und diploiden Stadien zu unterscheiden.
Eukaryoten verwenden __________, um zwischen haploiden und diploiden Stadien zu unterscheiden.
Was geschieht, wenn homologische Chromosomen gepaart werden?
Was geschieht, wenn homologische Chromosomen gepaart werden?
Ordne die folgenden Mechanismen den passenden Beschreibungen zu:
Ordne die folgenden Mechanismen den passenden Beschreibungen zu:
Selfish DNA Elemente wie Transposone sind vorteilhaft für die Evolution der Eukaryoten.
Selfish DNA Elemente wie Transposone sind vorteilhaft für die Evolution der Eukaryoten.
Wie werden co-evolierende Gene in Prokaryoten zusammengehalten?
Wie werden co-evolierende Gene in Prokaryoten zusammengehalten?
Was wird im Nukleolus transkribiert und prozessiert?
Was wird im Nukleolus transkribiert und prozessiert?
Euchromatin ist der Bereich der DNA, an dem keine Transkription stattfindet.
Euchromatin ist der Bereich der DNA, an dem keine Transkription stattfindet.
Wie viele Gene dekodiert das menschliche Genom?
Wie viele Gene dekodiert das menschliche Genom?
Ein __________ wird bei der reifen mRNA herausgeschnitten.
Ein __________ wird bei der reifen mRNA herausgeschnitten.
Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Hauptunterschiede zwischen Exons und Introns?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Hauptunterschiede zwischen Exons und Introns?
Ordne die folgenden Begriffe ihren Funktionen zu:
Ordne die folgenden Begriffe ihren Funktionen zu:
Das menschliche Genom ist kleiner als das Hefegenom.
Das menschliche Genom ist kleiner als das Hefegenom.
Wie viele Chromosomen hat der Mensch?
Wie viele Chromosomen hat der Mensch?
Was ist die Funktion von Cis-regulatory Sequenzen in der Genregulation?
Was ist die Funktion von Cis-regulatory Sequenzen in der Genregulation?
Die Größe der Buchstaben in den cis-regulatorischen Sequenzen hat keinen Einfluss auf die Notwendigkeit der Sequenz.
Die Größe der Buchstaben in den cis-regulatorischen Sequenzen hat keinen Einfluss auf die Notwendigkeit der Sequenz.
Was ermöglicht eine höhere Selektivität bei der Erkennung durch Transkriptionsregulatoren?
Was ermöglicht eine höhere Selektivität bei der Erkennung durch Transkriptionsregulatoren?
Der Abstand, den die DNA für einen Turn benötigt, beträgt __________ nm.
Der Abstand, den die DNA für einen Turn benötigt, beträgt __________ nm.
Ein Mediator ist direkt an der Initiation der Transkription beteiligt.
Ein Mediator ist direkt an der Initiation der Transkription beteiligt.
Nenne die zwei Arten von Dimeren, die Transkriptionsregulatoren bilden können.
Nenne die zwei Arten von Dimeren, die Transkriptionsregulatoren bilden können.
Ordne die folgenden Begriffe ihrer Bedeutung zu:
Ordne die folgenden Begriffe ihrer Bedeutung zu:
Was passiert, wenn die cis-regulatorische Sequenz im Genom länger ist?
Was passiert, wenn die cis-regulatorische Sequenz im Genom länger ist?
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Study Notes
Beziehungen der Domänen im Lebensbaum
- Drei Domänen Baum: Basierend auf rRNA-Phylogenie, zeigt gleichrangige Domänen.
- Zwei Domänen Baum: Bakterien und Archaeen; Eukaryoten entwickelten sich aus Archaeen.
- Mitochondrien-Symbiose: LECA (Last Eukaryotic Common Ancestor) hatte Mitochondrien, und die mitochondriale DNA beeinflusst die Phylogenie.
- Plastiden-Symbiose: Eukaryoten mit Plastiden sind fotosynthetisch aktiv und besitzen Gene eines plastidalen Vorfahren.
- Eukaryoten stammen vermutlich von stark interagierenden Prokaryoten ab; viele Symbiosen könnten stattgefunden haben, aber Eukaryoten sind monophyletisch.
Entstehung der Eukaryoten
- Eukaryotische Zelle entstand aus einem Archaeon; der heutige Nukleus ist ein Überbleibsel des Archaeons.
- Diskrepanz im Modell: Mitochondrien zuerst oder später?
- Probleme mit dem Verständnis von Eukaryoten ohne Mitochondrien, Lipiden und Introns.
- Wahrscheinlicher selektiver Druck führte zur Nukleusbildung; Mitochondrien-first Modelle scheinen haltlos.
Der sexuelle Zyklus
- Diatome: Pennate Diatome werden bei der Zellteilung immer kleiner und durchlaufen Meiose, wodurch diploide Auxosporen entstehen.
- Zentrale Diatome: Isogame Zellen bilden männliche Spermien für die Befruchtung.
- Paramecium: Besitzen einen Makronukleus und Mikronukleus; nach maximal 200 Zellteilungen kommt es zur Konjugation und Meiose.
Regulation von Genexpression
- Proteine mit PHD- und Bromo-Domänen binden an methyliertes Lys bzw. acetyliertes Histon, initiieren Transkription.
- Histon Tail Reader und Writer regulieren Chromatinstruktur, beeinflussen Gene durch Modifikationen.
- Stabilisierung von DNA-Sequenzen beeinflusst die Affinität zum Nukleosom; Transkriptionsregulatoren stärken die Genexpression.
- Eukaryotische Genregulierung unterscheidet sich von bakterieller Regulation (Operons).
Syntrophischer Ursprung und Eukaryogenese
- Symbiose zwischen einem Bakterium und einem Archaeon führte zur Integration des Bakteriums ins Archaeon.
- Entwicklung des Nukleus erfolgte später im evolutionären Prozess, modifiziertes Inside Out Model.
- Enge Zusammenarbeit zwischen einem Archaeon und Alphaproteobakterium förderte den Aufbau extrazellulärer Strukturen.
- Extrazelluläre Domänen mussten bereits Proteinsynthese-fähig sein, um effizient interagieren zu können.
- Proteinsynthese verlagert sich tendenziell näher zu den Bakterien, was zur Entstehung von Mitochondrien führte.
- Vor weniger als 650 Millionen Jahren kam es zu einem entscheidenden Ereignis, das das Überleben bestimmter Eukaryoten beeinflusste.
- Entstehung von Landpflanzen wichtig, da sie Zucker (Glukose) in Früchten bereitstellten.
Orphans
- Sehr kleine, vielzellige Organismen, z.B. Coccolithophyceae, beeinflussen die Erdformung durch CaCO₃-Hüllen.
- Hülle fördert CO₂-Anreicherung und reflektiert Sonnenlicht zur Unterstützung der Photosynthese.
- Schutz vor UV-Strahlung, viral-bakteriellen Infektionen und Prädation durch größere Protisten.
Rhizaria
- Heterotrophe Organismen, bestehend aus zwei großen Kladen (monophyletische Gruppe).
- Regelmäßige Karyotypveränderungen erschweren die Fixierung genetischer Informationen und begünstigen das Ko-evolutionäre Auftreten unerwünschter Gene.
- Entwicklung eines Kompatibilitätssystems in Eukaryoten führte zu spezifischen Fortpflanzungsmechanismen (Artbildung) und Unterscheidung zwischen haploiden und diploiden Zuständen.
Meiose
- Homologe Chromosomen werden gepaart, was ihre Separation ermöglicht.
- Nukleolus beherbergt dicht gepackte DNA, in dem rRNA synthetisiert wird, 10% der DNA ist als Heterochromatin transkribiert und nicht aktiv.
- 23 doppelte Chromosomen im menschlichen Genom.
- Exons sind kodierende DNA-Sequenzen; Introns werden aus der reifen mRNA entfernt.
- Menschliches Genom kodiert 24.000 Gene, während das Hefegenom 6.000 Gene enthält; menschliches Genom ist 200-mal größer.
- Genomweite Repetitionssequenzen spielen eine wichtige Rolle bei der Regulation der Genexpression.
DNA-Bindungsmotive und regulatorische Sequenzen
- Cis-regulatorische Sequenzen steuern die Genexpression auf demselben Molekül.
- Sequenzen bestehen aus essenziellen und weniger wichtigen Elementen zur Regulierung.
- Längere regulatorische Sequenzen bieten selektivere Bindungsmöglichkeiten für Transkriptionsfaktoren.
- Regulatoren können Homodimere oder Heterodimere bilden, was die Selektivität erhöht.
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