Restriktionsenzyme Typ II Quiz
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Questions and Answers

Was ist eine charakteristische Eigenschaft von Typ II Restriktionsenzymen?

  • Sie sind nur in Bakterien zu finden.
  • Sie bestehen aus mehr als acht Basenpaaren.
  • Sie schneiden an spezifischen, palindromischen Sequenzen. (correct)
  • Sie erkennen zufällige DNA-Sequenzen.

    • Die Erkennungssequenzen der Restriktionsenzyme vom Typ II bestehen normalerweise aus 2 oder 3 Basenpaaren.

    False

    Nennen Sie das Herkunftsorganismus von Eco RI.

    Escherichia coli

    Das Restriktionsenzym Bam HI hat die Erkennungssequenz G‡______.

    <p>GATCC</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Restriktionsenzyme ihren Erkennungssequenzen zu:

    <p>Eco RI = G‡AATTC Bam HI = G‡GATCC Hind III = A‡AGCTT</p> Signup and view all the answers

    Welche Funktion haben Restriktionsenzyme in der Gentechnologie?

    <p>Sie fungieren als genetische Scheren</p> Signup and view all the answers

    Typ II Restriktionsenzyme benötigen ATP, um DNA zu schneiden.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Nenne ein Beispiel für ein Klonierungswerkzeug in der Gentechnologie.

    <p>Plasmid</p> Signup and view all the answers

    Mikroorganismen sind ideal für die Gentechnik, weil sie sich __________ vermehren.

    <p>schnell</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen ist hinsichtlich der Eigenschaften von Mikroorganismen in der Gentechnik korrekt?

    <p>Sie lassen sich leicht kultivieren.</p> Signup and view all the answers

    Ordne die folgenden Typen von Restriktionsenzymen ihren Eigenschaften zu:

    <p>Typ I = Schneidet zufällig, benötigt ATP Typ II = Schneidet in der Nähe der Erkennungssequenz, benötigt kein ATP Typ III = Schneidet 20-25 Basenpaare entfernt, benötigt ATP</p> Signup and view all the answers

    Klonierung ist der Prozess, bei dem DNA in Wirtszellen eingeschleust wird.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Wofür werden Ligasen in der Gentechnologie verwendet?

    <p>Zum Verbinden von DNA-Fragmenten</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Funktion von Restriktionsendonukleasen?

    <p>Sie spalten virale DNA.</p> Signup and view all the answers

    Die DNA eines Wirts ist nicht vor Restriktionsenzymen geschützt.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Hauptzweck der DNA-Methyltransferasen in Bakterien?

    <p>Schutz der eigenen DNA durch Methylierung.</p> Signup and view all the answers

    Isoschizomere sind unterschiedliche Restriktionsendokleasen mit identischen __________.

    <p>Erkennungssequenzen</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über Restriktionsenzyme ist wahr?

    <p>Sie sind Dimere mit einer DNA angepassten Struktur.</p> Signup and view all the answers

    HindIII und HsuI sind Beispiele für Isoschizomere.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Wie schützen Bakterien ihre DNA vor Bakteriophagen?

    <p>Durch Methylierung der DNA.</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Restriktionsenzyme ihren Erkennungssequenzen zu:

    <p>HindIII = 5´- A/AGCTT HsuI = 5´- A/AGCTT EcoRI = 5´- GAATTC BamHI = 5´- GGATCC</p> Signup and view all the answers

    Was passiert mit den S-Zellen, wenn die DNA freigesetzt wird?

    <p>Sie transformieren zu S-Typzellen.</p> Signup and view all the answers

    Nicht kompetente Zellen können nicht chemisch kompetent gemacht werden.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine kompetente Zelle?

    <p>Eine Zelle, die DNA aufnehmen kann.</p> Signup and view all the answers

    Die DNA liegt als ein großes ______ vor.

    <p>Einzelstück</p> Signup and view all the answers

    Welcher Schritt ist nicht Teil des Prozesses zur chemischen Transformation von E.coli?

    <p>Einlegen in säurehaltige Lösung.</p> Signup and view all the answers

    Die DNA kann leicht von anderen kompetenten Bakterien aufgenommen werden.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Nenne einen Schritt des Transformationsprozesses für kompetente E.coli.

    <p>Hitzeschock (37°C-42°C) für ca. 60 sec.</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Schritte des Transformationsprozesses den richtigen Nummern zu:

    <p>1 = Kompetente E.coli auf Eis auftauen 2 = Zugabe der DNA 3 = Inkubation auf Eis für 30 min 4 = Hitzeschock für ca. 60 sec</p> Signup and view all the answers

    Was fügt die Taq Polymerase normalerweise an das 3' Ende von PCR-Fragmenten an?

    <p>A</p> Signup and view all the answers

    Plasmide sind im Vergleich zu Chromosomen sehr große DNA-Moleküle.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Was müssen am PCR-Fragment hinzugefügt werden, wenn keine zusätzliche Schnittstelle für Restriktionsenzyme eingefügt wird?

    <p>TA-Zwischenklonierung</p> Signup and view all the answers

    Plasmide enthalten oft __________, die in der Gentechnologie von Bedeutung sind.

    <p>Resistenzgene</p> Signup and view all the answers

    Ordne die folgenden Plasmidtypen ihren Eigenschaften zu:

    <p>F-Plasmide = Enthalten tra-Gene R-Plasmide = Tragen Resistenzgene C-Plasmide = Regulieren Gene</p> Signup and view all the answers

    Welche Restriktionsenzyme wurden im Beispiel verwendet?

    <p>EcoR1 und BamH1</p> Signup and view all the answers

    Plasmide replizieren sich abhängig von der Haupt-DNA.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Nenne die Nukleotidsequenz für das forward-primer in diesem Beispiel.

    <p>5'-GAATTCattagccaggtgtggtggtgc-3'</p> Signup and view all the answers

    Der Ursprung des verwendeten DNA-Fragments in der Klonierung wird als __________ bezeichnet.

    <p>Spender-DNA</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft haben Plasmide in der Gentechnologie?

    <p>Sie enthalten oft Resistenzgene</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion des Lac-Operons?

    <p>Es kodiert für Proteine, die für den Abbau von Laktose gebraucht werden.</p> Signup and view all the answers

    Die Blau-Weiß Selektion ermöglicht die Identifizierung von Bakterien, die ein resistentes Plasmid tragen.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Was sind die Produkte, die durch die Aktivierung des Lac-Operons exprimiert werden?

    <p>β-Galactosidase, Permease, β-Galactosid-Transacetylase</p> Signup and view all the answers

    Das Enzym ______ spaltet Laktose in Glukose und Galaktose.

    <p>β-Galactosidase</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe ihren Funktionen zu:

    <p>β-Galactosidase = Spaltet Laktose Permease = Transportiert Laktose in die Zelle Repressor = Hält das Operon inaktiv IPTG = Induktormolekül, das das Operon aktiviert</p> Signup and view all the answers

    Was passiert, wenn kein IPTG oder Allolactose vorhanden ist?

    <p>Das Operon bleibt inaktiv und LacZ wird nicht exprimiert.</p> Signup and view all the answers

    Blau gefärbte Kolonien deuten darauf hin, dass das Plasmid kein Insert trägt.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Zweck der Transduktion in Bakterien?

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

    Der Repressor verhindert die Expression von LacZ, wenn ______ vorhanden ist.

    <p>Repressor-Protein</p> Signup and view all the answers

    Welche Farbe haben die Kolonien, wenn das Insert nicht vorhanden ist?

    <p>Blau</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Gentechnik

    • Gentechnik ist die Anwendung moderner molekularbiologischer Methoden zur Änderung der genetischen Eigenschaften von Organismen.
    • Die "rekombinante DNA-Technologie" ermöglicht die gezielte Re- oder Neukombination der Erbinformation.
    • Gentechnik umfasst die Herstellung von Proteinen für medizinische und technische Anwendungen.
    • Sie umfasst auch die Herstellung von transgenen Pflanzen und Tieren sowie Gendiagnostik und somatische Gentherapie.
    • CRISPR/Cas9 ist seit 2018 ebenfalls ein Teil der Gentechnik.

    CRISPR/Cas9

    • CRISPR/Cas9-Systeme sind weit verbreitete Immunsysteme, die Bakterien und Archaeen vor Phagen und Plasmiden schützen.
    • Sie nutzen wiederholt vorkommende kurze Palindromsequenzen und Zwischenabschnitte, um fremde Nukleinsäuren sequenzspezifisch zu deaktivieren.
    • Die crRNA-Reifung ist ein wichtiger Schritt in der CRISPR-Aktivierung.
    • TracrRNA vermittelt die crRNA-Reifung durch die Aktivität der konservierten RNase III und des CRISPR-assoziierten Proteins.

    CRISPR/Cas9: Erworbene Immunität von Bakterien

    • Spacer werden aus fremdem genetischem Material gewonnen und in den CRISPR-Array eingefügt.
    • Die prä-crRNA wird verarbeitet, um mature crRNA zu erzeugen.
    • Fremdes genetisches Material wird gespalten und inaktiviert.
    • CRISPR/Cas-Systeme in Streptococcus pyogenes zielen auf lysogene Phagen ab.

    CRISPR/Cas9: Gezieltes Genome Editing in eukaryotischen Zellen

    • Das CRISPR/Cas9-System wird verwendet, um Genome in eukaryotischen Zellen zu bearbeiten.
    • Guide RNA bindet an die Ziel-DNA.
    • Cas9 schneidet die Ziel-DNA
    • Der Eingriff in die Keimbahn ist seit 2018 verboten.

    Keine Gentechnik

    • Klassische Züchtungsverfahren
    • Extrakorporale Befruchtung
    • Embryotransfer
    • Herstellung von Pflanzenhybriden
    • Herstellung von tierischen Hybriden

    Die Werkzeuge der Gentechnologie

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

    Klonieren

    • DNA-Fragment wird in ein Plasmid eingefügt.
    • Das rekombinierte Plasmid wird in eine Wirtszelle eingeschleust.
    • Die Wirtszelle repliziert das Plasmid und erzeugt identische Kopien/Klone des DNA-Fragments.

    Mikroorganismen in der Gentechnik

    • Ideale Eigenschaften von Mikroorganismen für die wissenschaftliche Forschung in der Molekularbiologie: klein, schnelle Vermehrung, manipulierbares Genom, leicht zu kultivieren.

    Häufig verwendete Klonierungswirte

    • Escherichia coli und Bacillus subtilis sind häufig verwendete prokaryotische Klonierungswirte, die eine gut entwickelte Genetik, viele Stämme, und eine leicht transformierbare Natur haben.
    • Saccharomyces cerevisiae ist ein häufig verwendeter eukaryotischer Klonierungswirt mit einer gut entwickelten Genetik und der Fähigkeit, mRNA und Proteine zu verarbeiten.
    • Vorteile und Nachteile der jeweiligen Wirte sind aufgeführt.

    Restriktionsenzyme

    • Typ I: Schneidet DNA an einer zufälligen Stelle weit von der Erkennungssequenz entfernt, benötigt ATP.
    • Typ II: Schneidet DNA innerhalb oder in unmittelbarer Nähe der Erkennungssequenz, benötigt kein ATP.
    • Typ III: Schneidet DNA etwa 20-25 Basenpaare von der Erkennungssequenz entfernt, benötigt ATP.
    • Nomenklatur der Restriktionsenzyme (z.B. EcoRI), verschiedene Enzyme, Herkunftsorganismen und Erkennungssequenzen.

    Isochizomere

    • Unterschiedliche Restriktionsendonukleasen mit identischen Erkennungssequenzen.

    PCR (Polymerase Kettenreaktion)

    • In-vitro-Methode zur Vervielfältigung spezifischer DNA-Sequenzen.
    • Typischer Reaktionsansatz (DNA-Template, Primer, Desoxynukleotide, Puffer, Wasser und DNA-Polymerase).
    • PCR-Schritte (Denaturierung, Hybridisierung und Polymerisierung).

    Nachweis der PCR-Reaktion

    • PCR-Fragmente zeigen eine kalkulierbare Größe, die mittels Elektrophorese sichtbar gemacht werden kann.

    Elektrophorese

    • Methode zur Trennung von DNA-Fragmenten nach Größe.
    • Die DNA-Fragmente wandern durch ein Gel unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes.

    Primer

    • Oligonukleotide, die als Startpunkt für die DNA-Polymerase dienen; Kriterien für die Primerwahl.

    Klonieren eines Gens

    • Verfahren, um ein spezifisches Gen zu klonieren, wenn keine zusätzliche Restriktionsschnittstelle eingefügt werden soll.

    Ligation

    • Verfahren zur Verknüpfung von DNA-Fragmenten.

    Plasmide

    • Kleine ringförmige DNA-Moleküle, die sich unabhängig von der Haupt-DNA replizieren. – Resistenzgene, Klonierungsplasmide, Expressionsplasmide.
    • Plasmide mit ihren Funktionen (Fruchtbarkeit, Resistenz, Klonierung, Expression)

    Genetischer Austausch bei Prokaryoten

    • Transformation, Konjugation, Transduktion – Beschreibung der Mechanismen.

    Transformation

    • Verfahren, bei dem fremd DNA in eine Bakterienzelle aufgenommen wird, Beispiele und Vorgehensweise zur Durchführung chemischer Transformation.
    • Nachweis, ob das Plasmid den Insert trägt. (z.B. Blau-Weiß Selektion)

    Blau-Weiß Selektion: Das Operon-Modell

    • Funktionseinheit von DNA in Prokaryoten zur Regulation der Genexpression – Beschreibung des Modells.
    • Das Lac-Operon und seine Funktion im Zusammenhang mit Laktoseabbau.
    • Blau-Weiß Selektion: Verfahren zur Identifizierung von Bakterien, die ein gewünschtes DNA-Fragment aufgenommen haben (z.B. X-Gal als Indikator)

    Transduktion

    • Übertragung von Genen durch einen Virus von einer Zelle zu einer anderen.

    Konjugation

    • Genetischer Austausch durch Zell-Zellkontakt und Plasmidübertragung.

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    Teste dein Wissen über Restriktionsenzyme vom Typ II! Beantworte Fragen zu ihren charakteristischen Eigenschaften, wie Erkennungssequenzen und Herkunftsorganismen. Perfekt für Studenten der Molekularbiologie und Genetik.

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