Mikrobiologie DNA Struktur und Synthese
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Questions and Answers

Was beschreibt der Begriff 'negative Supercoils' in Bezug auf DNA?

  • Die DNA ist unterdrehter als die normale Doppelhelix. (correct)
  • Die DNA ist weniger kompakt.
  • Die DNA hat sich um 360 Grad gewunden.
  • Die DNA ist überdreht.

Welche der folgenden Aussagen über Supercoiling ist korrekt?

  • Topoisomerasen verringern die Time-Dauer von DNA-Erholungsprozessen.
  • Überdrehte DNA ist für die meisten Zellen vorteilhaft.
  • Supercoiling erleichtert die Replikation und Transkription der DNA. (correct)
  • Negative Supercoils sind die häufigste Form in zellulärer DNA. (correct)

Wie viele supercoiled Domains enthält das E. coli-Chromosom typischerweise?

  • 500-600 (correct)
  • 300-400
  • 100-200
  • 700-800

Was ist die Hauptfunktion von Topoisomerasen im Zusammenhang mit DNA?

<p>Sie verändern den Zustand der DNA-Supercoiling. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Eigenschaften hat im Allgemeinen die DNA in den meisten Zellen?

<p>Sie hat hauptsächlich negative Supercoils. (C)</p> Signup and view all the answers

Was bewirkt die Krümmung von DNA durch H-NS?

<p>Verhindert die Transkription durch DNA-Schleifen. (D)</p> Signup and view all the answers

Welches Molekül schützt DNA vor Hydroxylradikalen?

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

Was ist eine Hauptfunktion von Dps in E. coli-Zellen?

<p>DNA-Paketierung und Schutz in stationären Phasen. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Funktion hat der C-terminale Bereich von H-NS?

<p>DNA-Bindung. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Struktur bildet Dps in e-Coli-Zellen während des Mangels?

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

Was beschreibt die Fenton-Reaktion?

<p>Die Produktion von Wasser aus Eisen und Wasserstoffperoxid. (D)</p> Signup and view all the answers

Welches Protein fungiert als Miniferritin in E.coli?

<p>Dps. (D)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt das Konzept der „Biokristallisation“ von DNA?

<p>Die strukturelle Organisation der DNA durch Dps. (D)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Plasmidreplikation?

<p>Sie erfolgt unabhängig von der chromosomalen Replikation. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Gene können durch Plasmide kodiert werden?

<p>Antibiotika-Resistenzen (D)</p> Signup and view all the answers

Welches dieser Elemente wird typischerweise von Plasmiden in Bakterien übertragen?

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

Wie viele Plasmidkopien können typischerweise in einer Zelle vorhanden sein?

<p>3 - 500 Kopien/Zelle (B)</p> Signup and view all the answers

Welches dieser Merkmale ist nicht typisch für Plasmide?

<p>Sie sind immer notwendige Teile des Chromosoms. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Funktion hat Topoisomerase I?

<p>Katalysiert die Auflösung negativer Supercoils. (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion von Topoisomerase II, auch Gyrase genannt?

<p>Fügt negative Supercoils hinzu. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Substanzen ist ein Hemmstoff von Gyrase?

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

Was sind Nucleoid-associated Proteins (NAPs) hauptsächlich verantwortlich für?

<p>Kompaktierung des bakteriellen Chromosoms. (B)</p> Signup and view all the answers

Wie wirkt sich die exponentielle Wachstumsphase auf die Loop-Domänen der DNA aus?

<p>Es gibt mehr Loop-Domänen. (D)</p> Signup and view all the answers

Was passiert mit der Transkriptionsaktivität der RNA-Polymerase während der stationären Phase?

<p>Sie nimmt ab. (A)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Funktion von Histon-ähnlichen Proteinen wie HU und IHF?

<p>Sie binden DNA mit atypischen beta-Faltblattstrukturen. (B)</p> Signup and view all the answers

Welches Nucleoid-associated Protein ist als Faktor für die Inversionssimmulation bekannt?

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

Was beschreiben die Histone bei Eukaryonten im Vergleich zu NAPs bei Prokaryonten?

<p>Histone sind modifiziert, während NAPs nicht modifiziert werden. (C)</p> Signup and view all the answers

In welche Richtung erfolgt die DNA-Synthese?

<p>Von 5‘-Phosphat zu 3‘-OH (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Struktur der DNA ist korrekt?

<p>Die DNA hat antiparallele Stränge. (D)</p> Signup and view all the answers

Wie viele Basenpaare umfasst ein vollständiger Helix-Umdrehung der DNA?

<p>10.3 bp (D)</p> Signup and view all the answers

Wie unterscheidet sich die Compactheit des Nukleoid bei Bakterien?

<p>Sie variiert mit den Wachstumsbedingungen. (D)</p> Signup and view all the answers

Was ist eine Funktion des Nukleoid in Bakterien?

<p>Es ist in direktem Kontakt mit dem Cytoplasma. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Basenpaare sind in der DNA miteinander verbunden?

<p>G:C und A:T (C)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Funktion des Pyrophosphats in der DNA-Synthese?

<p>Es dient als Energielieferant. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die DNA-Doppelhelix ist falsch?

<p>Die Stränge verlaufen parallel zueinander. (A)</p> Signup and view all the answers

Study Notes

DNA-Synthese und Struktur

  • DNA wird von 5'-Phosphat zu 3'-OH synthetisiert.
  • dNTP (Desoxynukleosidtriphosphate) sind die Bausteine der DNA.
  • DNA bildet spezifische Basenpaare: Guanin (G) mit Cytosin (C) und Adenin (A) mit Thymin (T).
  • Die DNA-Doppelhelix hat antiparallele Stränge.
  • Eine Helix-Drehung entspricht 10,3 Basenpaaren und ist 3,4 nm lang.

Organisation des bakteriellen Nucleoid

  • Der Nucleoid umfasst DNA und DNA-assoziierte Proteine in einer kompakten Struktur.
  • DNA im Nucleoid hat direkten Kontakt mit dem Zytoplasma.
  • Die Kompaktheit des Nucleoid variiert je nach Wachstumsbedingungen.
  • E. coli-Chromosom enthält 500-600 supercoiled Bereiche.

DNA-Supercoiling

  • DNA kann unterdreht (negative Supercoils) oder überdreht (positive Supercoils) sein.
  • Negative Supercoils tragen zur Kompaktierung der DNA bei und erleichtern die Öffnung für Transkription und Replikation.
  • Topoisomerasen ändern den Zustand von DNA-Supercoiling:
    • Topoisomerase I entspannt negative Supercoils durch Einzelstrangbrüche.
    • Topoisomerase II (Gyrase) fügt negative Supercoils ein und nutzt ATP-Hydrolyse.

Nucleoid-assoziierte Proteine (NAPs)

  • NAPs sind entscheidend für die Kompaktierung des bakteriellen Chromosoms.
  • Im Gegensatz zu Eukaryoten (Histone) erfolgt die DNA-Kompaktierung in Prokaryoten durch DNA-Loops, Brücke und Beschichtung.
  • Wichtige NAPs umfassen Dps, Fis, IHF, H-NS.

Einfluss von NAPs auf die Genexpression

  • Die Expression von NAPs ändert sich während des Wachstumszyklus (exponentiell zu stationär).
  • Dps schützt DNA während Hungerzuständen und fördert die Stabilität.
  • Fis ist wichtig für die Inversionssituation, während H-NS die Transkription durch DNA-Loops hemmt.

Struktur und Funktion von Dps

  • Dps ist ein Miniferritin, das als Eisenspeicher fungiert und Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) verhindert.
  • Dps beteiligt sich an der "Biokristallisation" von DNA in stationären Zellen zur Erhöhung der Stabilität.

Plasmide

  • Plasmid-Replikation erfolgt unabhängig von der chromosomalen Replikation.
  • Plasmide können 3 bis 500 Kopien pro Zelle aufweisen.
  • Sie kodieren Gene für Colicine, Antibiotika-Resistenzen und Virulenzfaktoren.
  • Mobile Gene in Staphylococcus aureus übertragen Virulenz und Antibiotika-Resistenz durch Integration ins Genom.

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Dieses Quiz behandelt die DNA-Synthese von 5‘-Phosphat zu 3‘-OH sowie die Struktur der doppelsträngigen DNA. Es basiert auf dem Buch 'Brock Mikrobiologie, 13. Auflage' von Martinko und anderen. Testen Sie Ihr Wissen über Basenpaare und die DNA-Doppelhelix.

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