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?

Sie verändern den Zustand der DNA-Supercoiling. Signup and view all the answers

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

Sie hat hauptsächlich negative Supercoils. Signup and view all the answers

Was bewirkt die Krümmung von DNA durch H-NS?

Verhindert die Transkription durch DNA-Schleifen. Signup and view all the answers

Welches Molekül schützt DNA vor Hydroxylradikalen?

Dps Signup and view all the answers

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

DNA-Paketierung und Schutz in stationären Phasen. Signup and view all the answers

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

DNA-Bindung. Signup and view all the answers

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

Dodekamere. Signup and view all the answers

Was beschreibt die Fenton-Reaktion?

Die Produktion von Wasser aus Eisen und Wasserstoffperoxid. Signup and view all the answers

Welches Protein fungiert als Miniferritin in E.coli?

Dps. Signup and view all the answers

Was beschreibt das Konzept der „Biokristallisation“ von DNA?

Die strukturelle Organisation der DNA durch Dps. Signup and view all the answers

Was beschreibt die Plasmidreplikation?

Sie erfolgt unabhängig von der chromosomalen Replikation. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Gene können durch Plasmide kodiert werden?

Antibiotika-Resistenzen Signup and view all the answers

Welches dieser Elemente wird typischerweise von Plasmiden in Bakterien übertragen?

Virulenzfaktoren Signup and view all the answers

Wie viele Plasmidkopien können typischerweise in einer Zelle vorhanden sein?

3 - 500 Kopien/Zelle Signup and view all the answers

Welches dieser Merkmale ist nicht typisch für Plasmide?

Sie sind immer notwendige Teile des Chromosoms. Signup and view all the answers

Welche Funktion hat Topoisomerase I?

Katalysiert die Auflösung negativer Supercoils. Signup and view all the answers

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

Fügt negative Supercoils hinzu. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Substanzen ist ein Hemmstoff von Gyrase?

Ciprofloxacin Signup and view all the answers

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

Kompaktierung des bakteriellen Chromosoms. Signup and view all the answers

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

Es gibt mehr Loop-Domänen. Signup and view all the answers

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

Sie nimmt ab. Signup and view all the answers

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

Sie binden DNA mit atypischen beta-Faltblattstrukturen. Signup and view all the answers

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

Fis Signup and view all the answers

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

Histone sind modifiziert, während NAPs nicht modifiziert werden. Signup and view all the answers

In welche Richtung erfolgt die DNA-Synthese?

Von 5‘-Phosphat zu 3‘-OH Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Struktur der DNA ist korrekt?

Die DNA hat antiparallele Stränge. Signup and view all the answers

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

10.3 bp Signup and view all the answers

Wie unterscheidet sich die Compactheit des Nukleoid bei Bakterien?

Sie variiert mit den Wachstumsbedingungen. Signup and view all the answers

Was ist eine Funktion des Nukleoid in Bakterien?

Es ist in direktem Kontakt mit dem Cytoplasma. Signup and view all the answers

Welche Basenpaare sind in der DNA miteinander verbunden?

G:C und A:T Signup and view all the answers

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

Es dient als Energielieferant. Signup and view all the answers

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

Die Stränge verlaufen parallel zueinander. 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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Description

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.