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Sprache Deutsch
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 23.02.2021 / 24.02.2021
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Definieren Sie die Begriffe Operon, Regulon, Modulon und Stimulon.

Operon: funktionelle DNA Einheit, die ein oder mehrere Gene beinhaltet und unter der Kontrolle eines Promotors steht. (1.Ebene)

Regulon: eine Gruppe von Operons, die als eine Einheit reguliert werden (2.Ebene)

Modulon: Eine Menge von Regulons und/oder Operons die gemeinsame reguliert werden (3. Ebene)

Stimulon: Eine Menge von Operons die durch Umwelteinwirkungen reguliert werden, z.B durch Temperatur, Hunger Signale etc.

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Nennen Sie ein Beispiel für globale Genexpression bei E. coli.

Die Katabolitrepresion, die durch CAP reguliert wird umfasst mehr als 300 Gene. Das Signal hierfür ist die Konzentration an cAMP, welche wiederum von der Glucosekonzentration abhängt.

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Nennen Sie drei Energiequellen für den transmembranen Transport bei Bakterien.

  • Phosphotransferasesystem
  • ATP-Hydrolyse
  • protonenmotorsiche Kraft durch katabolische Reaktionen
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Skizzieren Sie das Phosphotransferasesystem zur Aufnahme von Glukose bei E. coli.

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Geben Sie eine Erklärung für den Selektionsvorteil der Laktose/Glukose Diauxie.

Dies ist ein Vorteil, denn so können die Bakterien auch weiterwachsen ohne dass Glucose vorhanden ist. Es ist jedoch wichtig dass im normalen Zustand Glukose abgebaut wird, da der Abbau von Laktose zusätzliche Energie benötigt. Ein direktes Abbauen von Laktose wäre also kein Selektionsvorteil, erst durch die Möglichkeit des Umschaltens bei Glukosemangel wird der Selektionsvorteil gegeben.

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Was ist der Mechanismus der Interaktion von Lactosepermease mit der Glukosekonzentration?

  • IIAGlc-P phosphoryliert den Glucosetransporter. Dieser wiederrum phosphoryliert die Glukose beim Transport in die Zelle und die Glykolyse kann stattfinden. Außerdem inhibiert IlAGlc in dephosphorilierte Form die Lactosepermaease und verhindert damit den Transport von Lactose
  • Liegt hingegen wenig Glucose vor so gibt IllAGlc-P nur noch selten die Phosphorgruppe an den Glukosetransporter ab und liegt damit in hoher Konzentration vor. Dies führ zum einen zur Aufhebung der Inhibierung der Lactosepermease, sodass Lactose in die zelle transportiert wird. Des weiteren wird cAMP hergestellt welches über CAP das Lac Operon für den Lactose Stoffwechsel aktiviert.
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Nennen Sie einen Regulator der globalen Genexpression.

Das CAP ist ein Beispiel für einen solchen Regulator. Es ist an der Regulation von mehr als 300 Genen beiteiligt.

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Wie können sigma-Faktoren reguliert werden? Nennen Sie zwei Beispiele.

Dies kann durch Anti-sigma-Faktoren und Anti-Anti-sigma Faktoren geschehen. Erstere inhibieren einen sigma Faktor direkt, während die Anti-Anti-sigma-Faktoren die Anti-sigma Faktoren regulieren und darüber indirekt die sigma Faktoren.