Bakteriengenetik Scherer
Vorlesung 2
Vorlesung 2
Wie kann durch negative Genregulation die Transkription aktiviert werden?
Die Bindung eines Repressors and die Kontrollregion verhindert die Transkription des Gens. Um die Transkription zu starten muss der Repressor inaktiviert werden. Dies kann zum Beispiel durch die Bindung des Repressorproteins and ein weiteres Protein geschehen (Inducer). Ein Beispiel für negative Genregualtion ist das Lac Operon.
Was sind cis und trans wirkende genetische Elemente?
Cis: Abschnitt in der Erbinformation, der für die Regulation eines Gens eine Rolle spielt, dass auf dem selben DNA Molekül liegt. (Bindestellen für Aktivator/Repressor)
Trans: DNA Sequenzen die für Regulatoren codieren und somit eine Wirkung auf die Genexpression unabhängig vom Genort haben.
Wo sind Aktivator- und Repressorbindestellen in einem prokaryoten Operon lokalisiert?
Die Aktivatorbindestelle liegt kurz vor dem Promotor.
Die Repressorbindestelle liegt am Ende des Promotors, dem sogenannten Operator
Skizzieren Sie die Organisation der genetischen Loci, die für den Lactose-Abbau von E. coli benötigt werden.
Wofür steht die Abkürzung CAP? Wie wirkt der CAP Regulator im Lac-Operon? Wie ist die Regulation des CAP-Regulators an die Glukosekonzentration im Nährmedium gekoppelt?
Catabolyte Activator Protein (CAP). CAP bindet die Aktivatorbindestelle des Lac Operons und hilft damit der RNA Polymerase sich an den Promotor zu binden und bewirkt damit die Transkription von Lactose, solang diese nicht durch den lac Repressor verhindert wird. CAP wird bei niedriger Glukosekonzentration aktiviert, da das Bakterium dann anstattdessen Laktose verstoffwechseln muss. CAP wird durch cAMP aktiviert welches ein Hunger Signal des Bakteriums ist.
Was könnte die Ursache für konstitutive Mutanten der ß-Galaktosidase sein? Wie würden Sie Ihre Hypothese experimentell prüfen?
konstitutive Gene: Gene die mit konstanter Geschwindigkeit transkribiert werden
kunstitutive Zellen: Zellen die auf Grund einer Mutation nicht mehr in der Lage sind bestimmte Gene zu regulieren
1. Ursache: Lac Repressor ist kaputt
2. Ursache: Operator ist defekt, also Repressor ist intakt aber kann den Operator nicht mehr erkennen/binden
Herstellen einer Komplementante. Hierbei wird also das WT Repressor Gen durch Transformation eingeschleußt. Wird nun die Repression der beta-Galaktosidas inhibiert lag das Problem beim Repressor, falls nicht war das Problem der Operator.
Was könnte die genetische Ursache für Lactose negative Mutanten sein? Wie würden Sie Ihre Hypothese experimentell prüfen?
- Defekte beta Galactosidase
- Defekter Repressor, der irreversibel an dem Operator bindet, weil zum Beispiel kein Induktor an dem Rep bindet um ihn freizusetzen
- Defekter absenter Aktivator
Testen über Komplementante entsprechend zunächst mit Galactosidase Gen, dann mit Repressor, dann mit Aktivator
Was ist eine Komplementante?
Eine Komplementante ist eine Mutante, die trotzdem wieder den Wildtyp Phänotyp aufweist. Dies wird erreicht durch die Transformation der Mutanten mit einem Plasmid wleches das Wildtyp Gen des mutierten Gens der Mutante trägt. Auf diese Weise wird die Mutante "gerettet"
Wie könnte man den lac Repressor in der Zelle lokalisieren?
Fusioniereung mit GFP. (green fluorescent protein)
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Cartes-fiches
Wie kann durch negative Genregulation die Transkription aktiviert werden?
Die Bindung eines Repressors and die Kontrollregion verhindert die Transkription des Gens. Um die Transkription zu starten muss der Repressor inaktiviert werden. Dies kann zum Beispiel durch die Bindung des Repressorproteins and ein weiteres Protein geschehen (Inducer). Ein Beispiel für negative Genregualtion ist das Lac Operon.
Was sind cis und trans wirkende genetische Elemente?
Cis: Abschnitt in der Erbinformation, der für die Regulation eines Gens eine Rolle spielt, dass auf dem selben DNA Molekül liegt. (Bindestellen für Aktivator/Repressor)
Trans: DNA Sequenzen die für Regulatoren codieren und somit eine Wirkung auf die Genexpression unabhängig vom Genort haben.
Wo sind Aktivator- und Repressorbindestellen in einem prokaryoten Operon lokalisiert?
Die Aktivatorbindestelle liegt kurz vor dem Promotor.
Die Repressorbindestelle liegt am Ende des Promotors, dem sogenannten Operator
Skizzieren Sie die Organisation der genetischen Loci, die für den Lactose-Abbau von E. coli benötigt werden.
Wofür steht die Abkürzung CAP? Wie wirkt der CAP Regulator im Lac-Operon? Wie ist die Regulation des CAP-Regulators an die Glukosekonzentration im Nährmedium gekoppelt?
Catabolyte Activator Protein (CAP). CAP bindet die Aktivatorbindestelle des Lac Operons und hilft damit der RNA Polymerase sich an den Promotor zu binden und bewirkt damit die Transkription von Lactose, solang diese nicht durch den lac Repressor verhindert wird. CAP wird bei niedriger Glukosekonzentration aktiviert, da das Bakterium dann anstattdessen Laktose verstoffwechseln muss. CAP wird durch cAMP aktiviert welches ein Hunger Signal des Bakteriums ist.
Was könnte die Ursache für konstitutive Mutanten der ß-Galaktosidase sein? Wie würden Sie Ihre Hypothese experimentell prüfen?
konstitutive Gene: Gene die mit konstanter Geschwindigkeit transkribiert werden
kunstitutive Zellen: Zellen die auf Grund einer Mutation nicht mehr in der Lage sind bestimmte Gene zu regulieren
1. Ursache: Lac Repressor ist kaputt
2. Ursache: Operator ist defekt, also Repressor ist intakt aber kann den Operator nicht mehr erkennen/binden
Herstellen einer Komplementante. Hierbei wird also das WT Repressor Gen durch Transformation eingeschleußt. Wird nun die Repression der beta-Galaktosidas inhibiert lag das Problem beim Repressor, falls nicht war das Problem der Operator.
Was könnte die genetische Ursache für Lactose negative Mutanten sein? Wie würden Sie Ihre Hypothese experimentell prüfen?
- Defekte beta Galactosidase
- Defekter Repressor, der irreversibel an dem Operator bindet, weil zum Beispiel kein Induktor an dem Rep bindet um ihn freizusetzen
- Defekter absenter Aktivator
Testen über Komplementante entsprechend zunächst mit Galactosidase Gen, dann mit Repressor, dann mit Aktivator
Was ist eine Komplementante?
Eine Komplementante ist eine Mutante, die trotzdem wieder den Wildtyp Phänotyp aufweist. Dies wird erreicht durch die Transformation der Mutanten mit einem Plasmid wleches das Wildtyp Gen des mutierten Gens der Mutante trägt. Auf diese Weise wird die Mutante "gerettet"
Wie könnte man den lac Repressor in der Zelle lokalisieren?
Fusioniereung mit GFP. (green fluorescent protein)
