Mibi 09: Hefeevolution

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Questions and Answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Funktion von Matrix-Targeting-Signalen (MTS) in Proteinen?

Sie modifizieren Proteine, um die Bildung amphipathischer Helices zu verhindern.
Sie verhindern, dass Proteine aus dem endoplasmatischen Retikulum (ER) ausgeschleust werden.
Sie leiten Proteine durch die äussere Membran in den Zellkern.
Sie lenken Proteine in die Mitochondrienmatrix, sofern keine anderen Sortierungssignale vorhanden sind. (correct)

Was ist die Hauptfunktion der KDEL-Sequenz bei Proteinen in Säugetieren und Pflanzen?

Die KDEL-Sequenz katalysiert die Faltung von Proteinen im Zytosol.
Die KDEL-Sequenz fördert den Transport von Proteinen in die Peroxisomen.
Die KDEL-Sequenz verhindert die Sekretion von Proteinen aus dem ER und ermöglicht deren Rückführung. (correct)
Die KDEL-Sequenz leitet Proteine dauerhaft zur Sekretion aus der Zelle.

Welche der folgenden Aminosäuresequenzen ist ein typisches Peroxisome Targeting Signal 1 (PTS1)?

MTS
SKL* (correct)
NLS
KDEL

Was sind TOM und TIM?

Translokasen der äusseren (TOM) und inneren (TIM) Mitochondrienmembran. (D) Signup and view all the answers

Die Kernlokalisierungssignale (NLS) sind wichtig für den Import von Proteinen in den Zellkern. Was ist ein Hauptmerkmal dieser Signale?

Sie zeigen eine hohe Konservierung über verschiedene Arten hinweg. (A) Signup and view all the answers

Was ist der Crabtree-Effekt?

Erhöhter Verbrauch von Glukose durch Glykolyse, selbst unter aeroben Bedingungen. (D) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Änderungen ist typisch für die Evolution des Crabtree-Effekts in Saccharomyces?

Erhöhter Glukoseverbrauch durch Glykolyse auf Kosten der Atmung. (C) Signup and view all the answers

Wie beeinflusst der Crabtree-Effekt den Stoffwechselweg von Pyruvat?

Pyruvat wird hauptsächlich in Ethanol umgewandelt. (E) Signup and view all the answers

Was ist die Hauptursache für die kleine Größe von Petite-Kolonien bei Saccharomyces cerevisiae?

Eine Blockade im aeroben Atmungskettenweg, der die ATP-Produktion beeinträchtigt. (D) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Kohlenstoffquellen kann von Petite-Zellen nicht genutzt werden?

Ethanol (B) Signup and view all the answers

Welcher der folgenden Faktoren induziert die Bildung von Petite-Kolonien?

Ethidiumbromid (D) Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt am besten die Form der mitochondrialen DNA (mtDNA) in S. cerevisiae?

Überwiegend polydisperse lineare Tandem-Arrays mit einer Größe von 75 bis 150 kbp, aber auch ein kleiner Anteil zirkulärer Form. (C) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Funktionen wird nicht von Genen codiert, die sich auf der mtDNA von S. cerevisiae befinden?

Alle Untereinheiten der mitochondrialen Ribosomen (B) Signup and view all the answers

Woher stammen die meisten Proteine, die in den Mitochondrien von S. cerevisiae benötigt werden?

Sie werden im Zytosol synthetisiert und dann in die Mitochondrien importiert. (A) Signup and view all the answers

Was sind Translokasen im Zusammenhang mit dem Import von Proteinen in die Mitochondrien?

Proteinkomplexe in den mitochondrialen Membranen, die den Durchtritt von Proteinen durch diese Membranen vermitteln. (C) Signup and view all the answers

Welche Rolle spielen Chaperone und Hilfsfaktoren beim Import von Proteinen in die Mitochondrien?

Sie unterstützen die Faltung und den Zusammenbau mitochondrialer Proteine in ihre nativen, dreidimensionalen Strukturen. (A) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten den Warburg/Crabtree-Effekt im Zusammenhang mit Saccharomyces cerevisiae?

Die Fermentation von Glukose zu Ethanol, selbst wenn Sauerstoff vorhanden ist. (D) Signup and view all the answers

Was bedeutet der Begriff 'Syntenie' im Kontext der Genomforschung?

Eine konservierte Abfolge von Genen auf Chromosomen verschiedener Arten. (C) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Eigenschaften macht Saccharomyces cerevisiae besonders geeignet für humane Fermentationsnischen?

Ihre Toleranz gegenüber höheren Fermentationstemperaturen. (D) Signup and view all the answers

Was ist die wahrscheinlichste Bedeutung der Abkürzung 'WGD' im Zusammenhang mit Saccharomyces cerevisiae?

Whole Genome Duplication (C) Signup and view all the answers

Wenn eine Hefe als 'triploid' beschrieben wird, was bedeutet das in Bezug auf ihre Chromosomen?

Sie hat drei Chromosomensätze (3n). (A) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Schlussfolgerungen kann man aus der Information ziehen, dass die Überexpression von ENO1 mit der Progression von Gliomen assoziiert ist?

ENO1 spielt eine Rolle bei der Förderung des Wachstums und der Invasion von Gliomzellen. (D) Signup and view all the answers

Warum ist die Fähigkeit von Saccharomyces cerevisiae, schnell anaerob zu werden, ein Vorteil in bestimmten Nischen?

Es ermöglicht das Überleben und die Fermentation in Umgebungen mit geringem Sauerstoffgehalt. (A) Signup and view all the answers

Was bedeutet 'Copy number variations' im Zusammenhang mit Krebszellen?

Veränderungen in der Anzahl bestimmter DNA-Abschnitte im Vergleich zu einer normalen Zelle. (A) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten den Crabtree-Effekt in Saccharomyces cerevisiae?

Die erhöhte Geschwindigkeit der Glykolyse und Ethanolproduktion selbst bei Anwesenheit von Sauerstoff. (C) Signup and view all the answers

Welchen Vorteil bietet die Ethanolproduktion durch Saccharomyces cerevisiae in bestimmten ökologischen Nischen?

Sie reduziert die Konkurrenz durch andere Mikroorganismen in schnell anaerob werdenden Umgebungen. (A) Signup and view all the answers

Was bedeutet der Begriff 'Overflow Metabolism' im Kontext der Hefephysiologie?

Die übermäßige Produktion von Stoffwechselprodukten wie Ethanol, selbst wenn die Respiration möglich wäre. (D) Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt am besten die Beziehung zwischen Glykolyse (Gf), Respiration (Rf) und Fermentation (Ff) bei Crabtree-positiven Hefen?

Gf wird maximiert, wodurch Rf reduziert wird und der Großteil des Kohlenstoffs in Ff umgewandelt wird. (B) Signup and view all the answers

Die Evolution des Crabtree Effekts wird hauptsächlich auf welchen Faktor zurückgeführt?

Den Wettbewerb mit anderen Mikroben um die schnelle Aufnahme und Verwertung von Zucker in semi-anaeroben Nischen. (C) Signup and view all the answers

Was ist die Hauptursache für die Glukose-Repression der Respiration?

Die Inaktivierung von Genen, die für die Atmungskette notwendig sind, durch hohe Glukosekonzentrationen. (D) Signup and view all the answers

Wie unterscheiden sich 'Grande'- und 'Petite'-Kolonien von Hefe in Bezug auf ihre Stoffwechselwege?

'Grande'-Kolonien sind in der Lage zu respirieren, während 'Petite'-Kolonien Defekte in der Atmungskette aufweisen. (A) Signup and view all the answers

Welchen Einfluss hat eine Hochregulation der Glykolyse unter anaeroben Bedingungen?

Sie steigert die Energieproduktion und ermöglicht den Verbrauch von mehr Glukose. (D) Signup and view all the answers

Warum führt der Verlust ganzer Chromosomen (Aneuploidie) zu Schwierigkeiten in der Meiose?

Weil die Meiose einen vollständigen Satz an Chromosomen benötigt, um korrekt abzulaufen und die genetische Vielfalt zu gewährleisten. (A) Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt die Bedeutung der Genomduplikation (WGD) bei Saccharomyces cerevisiae am besten?

Die Genomduplikation erzeugt genetische Redundanz, die es ermöglicht, dass eine Kopie eines Gens mutieren und neue Funktionen entwickeln kann, während die andere Kopie die ursprüngliche Funktion beibehält. (D) Signup and view all the answers

Was bedeutet der Begriff 'Genome Plasticity' im Kontext der Genomorganisation von Eukaryoten?

Die Fähigkeit des Genoms, seine Organisation und Struktur im Laufe der Evolution zu verändern. (C) Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt am besten, wie Syntäniekarten (Synteny maps) zur Untersuchung der Genomorganisation in Eukaryoten beitragen?

Sie visualisieren die Beziehungen zwischen Genen verschiedener Arten und geben Aufschluss über die Evolution der Genomorganisation. (A) Signup and view all the answers

Ohno's 2R Hypothese besagt, dass frühe Wirbeltierlinien zwei vollständige Genomduplikationen erfahren haben. Welche Aussage beschreibt eine mögliche Konsequenz dieser Duplikationen?

Die Evolution neuer Genfunktionen durch Divergenz duplizierter Gene. (D) Signup and view all the answers

Warum sind 'Bausteine' (wie in Lego-Steinen) ein passendes Analogon für Evolutionäre Prozesse?

Weil Evolution neue komplexe Strukturen auf der Grundlage bereits existierender, wiederverwendbarer Einheiten hervorbringt. (A) Signup and view all the answers

Was ist der Hauptunterschied zwischen Eremothecium coryli und Ashbya gossypii im Hinblick auf vergleichende Genomik?

E. coryli und A. gossypii sind eng verwandte Arten, die sich gut für vergleichende Genomstudien eignen, um Einblicke in Genomstruktur und -evolution zu erhalten. (B) Signup and view all the answers

Welchen Vorteil bieten zwei Kopien bestimmter Gene nach einer Genomduplikation (Saccharomyces cerevisiae)?

Sie ermöglichen die Spezialisierung der Genkopien, wobei eine Kopie die ursprüngliche Funktion beibehält und die andere neue Funktionen entwickeln kann. (D) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Anpassungen hat Saccharomyces cerevisiae wahrscheinlich geholfen, ein erfolgreicher Fermentationsorganismus zu werden?

Die Fähigkeit, bei hohen Temperaturen effizient zu fermentieren. (C) Signup and view all the answers

Was versteht man unter 'Whole Genome Duplication' (WGD) im Zusammenhang mit der Evolution von Saccharomyces cerevisiae?

Die Verdopplung des gesamten Genoms, gefolgt von Genverlust und Diversifizierung. (C) Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt am besten die Beziehung zwischen Gärfluss (GF) und respiratorischem Fluss (RF) in Saccharomyces cerevisiae?

Idealerweise sollten GF und RF co-reguliert sein, aber ein Überschuss an NADH kann den GF erhöhen. (C) Signup and view all the answers

Welche Reaktion ermöglicht es Saccharomyces cerevisiae, überschüssiges NADH während der Fermentation zu verbrauchen?

Die Umwandlung von Acetaldehyd zu Ethanol. (C) Signup and view all the answers

Warum dominiert Saccharomyces cerevisiae häufig Fermentationen, obwohl sie in natürlichen Umgebungen wie Weinbergen nicht die häufigste Hefeart ist?

S. cerevisiae ist in der Lage, schnell große Mengen an Zucker in Alkohol umzuwandeln und hat eine hohe Toleranz gegenüber Ethanol. (C) Signup and view all the answers

Wie beeinflusst die Glycerolbildung die alkoholische Fermentation in Saccharomyces cerevisiae?

Sie dient als Nebenweg, um überschüssiges NADH zu verbrauchen und die Redoxbalance aufrechtzuerhalten. (D) Signup and view all the answers

Ein Forscher vergleicht die Genexpression verschiedener Saccharomyces-Arten bei unterschiedlichen Temperaturen. Er stellt fest, dass S. cerevisiae bei höheren Temperaturen eine deutlich höhere Expression von Genen zeigt, die für die Glykolyse und alkoholische Fermentation verantwortlich sind, als S. kudriavzevii. Welche Schlussfolgerung ist am wahrscheinlichsten?

S. cerevisiae ist besser an warme Umgebungen angepasst und kann den Crabtree-Effekt bei höheren Temperaturen effizienter nutzen als S. kudriavzevii. (B) Signup and view all the answers

Flashcards

Ethanol und Glykolyse

Hochregulation erlaubt mehr Energie und mehr Glukoseverbrauch unter anaeroben Bedingungen.

Ethanolproduktion: Vorteil

Ermöglicht die Besetzung einer ökologischen Nische durch die Hefe.

Crabtree-Effekt

Erhöhter Glukoseverbrauch in der Glykolyse, auf Kosten der Respiration.

Glykolytischer Flux

Der glykolytische Fluss ist bei Anwesenheit von Glukose erhöht, unabhängig von der Sauerstoffverfügbarkeit.