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Mibi (Subject) / Lexicon (Lesson)

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• Kapseln und Schleimschicht Kapseln : Fest Geordnet ; Diffusionsbarriere ; Verhindern Stoffstransport durch Konvektion Schleime: Keine Difusionsbarriere. weniger geordnet Spielen eine Rolle zur Anheftung pathogener Bakterien
• Kapsel kompakt deffiniert im Tuschenachweis hell hemmen Diffusion und Konvektion
• Schleim unregelmäßig viskös
• Zellanhänge Fimbrien Flagellen Archellen Pili
• Fimbrien Proteinfilamente, Pilin Durchmesser 6nm 0,1-5 Mikrometer lang zahlreich verankert in Bakterienoberfläche erkennen komplexe Glycolipide von Wirtszellen
• Flagellen Durchmesser 20nm unter 20 Mikrometer lang können rotieren Fortbewegung  
• Pili bis 10 Mikrometer lang weniger zahlreich als Fimbrien Anheftung Fortbewegung (twiching) Zell-Zell Kontakt (Konjugation) DNA-Aufnahme (Transformation) (manche Phagen infizieren Bakterien über Pili)
• Flagellen Durchmesser 20nm unter 20 Mikrometer lang können rotieren Fortbewegung
• Archea teils S-Layer Pseudomurein (N-Acetylglucosamin + N-Acetyltalosaminuronsäure) extrem halophile Archea -> starkt neg. geladene Zellwand aus sulfatiertem Heteropolysaccharid
• Einteilung nach morphologische Formen Kokken Streptokokken Staphylokokken Diplokokken Neisserien Sarcinien gewundene Stäbchen filamentös Vibrionen Spirillen Spirochaeten
• Advertisement
• ungewöhnliche Morphologien von Mirkroorganismen Füße Prosteka = Ausstülpungen/ Fortsätze Hypen = Fäden pleomorph (ohne Zellwand, angepasst an osmotische Lebensräume)
• Einteilung unter Berücksichtigung chemischer Information Vorkommen spezifischer Verbindungen (konservierter Moleküle) Chinone Polyamine (nicht überall aber Gruppenspezifisch)
• 16S rRNA Sequenzvergleich konserviertge DNA in allen Organismen Sequenz-Alignment Parsimonie Methode (geingste Zahl an Mutationen -> Verwandtschaft) Maximum-Likelyhood-Methode (bezieht Wahrscheinlichkeit von Mutationen ein) Rekonstruktion von Stammbäumen
• Speicherstoffe und Einschlusskörperchen Speicherpolysaccharide Polyhydroxyalkanosäuren (PHA) Polyphosphate (Volutin) Speicherproteine (Cyanophycin) Speicherschwefel Triglyceride & Wachsester Magnetosomen (Magnetit) -> Magnetotaxis
• Thermophilie-Aspekt alle ürsprünglichen Phyla sind thermophil -> thermophilie ursprüngliches Merkmal Entstehung des Lebens an Black Smokern
• Black Smocker viele gelöste Mineralien warmes Medium (über 140°C zerfallen Polymere) schwammartige Poren reduzierendes Medium Freisetzung von Stoffen -> Katalyse an metallischen Oberflächen -> Vesikelbildung
• Bootstrap-Methode aus Orginalsequenz werden Pseudosequenzen generiert und errechnet wie wahrscheinlcih eine Mutation an einer bestimmten Stelle ist -> Wahrscheinlichkeit für Verzweigunsgpunkte
• missing link Archea - Eukarya Lokiarcheota
• Einordnung nach sequenzierung ganzer Genome exakte Klassifizierung genauer GC-Gehalt Anzahl und Größe von Chromosomen/ Plastiden Vorkommen spezifischer Gene und Stoffwechselwege Sequenzvergleich größerer ubiquitär vorkommender Gene -> lateraler Gentransfer erschwert Taxonomie
• DNA-DNA-Hybridisierung Zuordung gleicher Arten oder Gattungen Grad der Hybridisierung gibt Aufschluss über Verwandtsschaft >70% -> gleiche Art >25% -> gleiche Gattung <10% -> verschiedene Phyla
• Ribotyping ob Organismen zu gleicher Art gehören DNA von 16S rRNA Restriktionsverdau -> Hybridisierung mit markierter DNA -> Gelelektrophorese -> southern Blot -> vergleichen
• repetitive extragenic palindromic PCR (repPCR) Stämme  einer Art unterscheiden extragene repititive Palindromsequenzen vergleichen PCR -> Gelelektrophorese -> Southern Blot -> vergleichen
• multilocus-sequence typing (MLST) Stämme einer Art unterscheiden mehrere Gene aber nicht komplettes Genom werden verglichen
• terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) Stämme einer Art unterscheiden 16S rRNA fluoreszens makierte Primer Verdauung mit Restriktionsenzymen -> terminales Fragment mit spezifischer Länge
• denaturant gradient gelelektrophoresis (DGGE) PCR amplifizierte rRNA Gene werden in Gelen mit Harnstoff/ Formamid Gradienten aufgetrennt Wanderung im Gel stoppt bei Denaturierung -> Tm sequenzspezifisch
• Phagentypisierung manche Phagen infizeiren Stamm-spezifisch
• denaturant gradient gelelektrophoresis (DGGE) PCR amplifizierte rRNA Gene werden in Gelen mit Harnstoff/ Formamid Gradienten aufgetrennt Wanderung im Gel stoppt bei Denaturierung -> Tm sequenzspezifisch
• serologische Typisierung Agglutinationstest mit spezifischen Seren -> spezifische Serovare (Serotypen)
• polycistronische mRNA eine mRNA codiert für mehrere Proteine Produkte oft in funktioneller Beziehung
• RNA Replikation der DNA -> Primer Decodierung der DNA -> Protein-Synthese (m, r, t RNA, tmRNA) Regulationsprozesse cotranslationaler Transprot von Proteinen RNA-Genomen, einige Viren
• Advertisement
• Proteine Macher der Zelle katalysieren Reaktionen (Synthese, Abbau, Regulation) katalysieren Transportvorgänge Stabilisierung (Strukturproteine) katalysieren/ koordinieren Proteinfaltung
• Genom Gesamtheit des Erbguts
• Chromosomen Alle Gene die unter allen Wachstumsbedingungen essentiell sind
• Plasmid genetische Elemente die nicht essentiell sind können größer sein als Chromosomen
• Replikons genetische Einheiten, die gemeinsam repliziert werden
• Supercoil Überspiralisation der DNA negative Supercoils -vermindert Windungszahl in Helix (die meisten Prokaryoten) positive Suoercoils -überdrehen der Helix ((hyper) thermophile Prokaryoten, vor Polymerasen)
• Topoisomerasetypen Typ 1: - Windungsentfernung durch Einzelstrangbruch und durchführen des anderen Stranges - Strangbruch durch Tyrosin katalysiert Typ 2: - Doppelstrangbruch
• Topoisomerasen Topoisomerase 1: (TopA, Typ1) Entfernung von Supercoils -> Relaxation für Replikation und Transkription Topoisomerase 2: (Gyrase, Typ2) erzeugt neg. Supercoils -> Genom Kompaktierung, entfernt Helikase bedingte pos. Supercoils (vor Replikationsgabel, Reperatur-Helikasen) Topoisomerase 3: (Typ1) DNA-Reperatur Topoisomerase 4: (ParCE, Typ2) entflechtet Tochterchromosomen bei Zellteilung Reverse Gyrase: (Typ1) führt ATP-abhängig pos. Supercoils ein -> thermophile Archea/ Eubakteria  
• Rekombination Umordnung von DNA Molekülen in Zellen
• Rekombinationsmechanismen Homologe Rekombination: Ähnliche Sequenzen auf beiden Seiten -> cross over Nichthomologe Rekombination: (Ortsspezifische Rekombination) Integration oder Exision, spezifische Integrationsstellen, Integrasen - single-site-specific recombination: Erkennungsstelle nur auf integrierter DNA - double-site-specific recombination: integriertes Element und Akzeptor-DNA tragen Erkennungsstelle
• wann tritt homologe Rekombination auf? liegen Chromosomen mehrfach vor -> Reparatur (sich teilende Zellen, Arten mit mehrfachen Chromosomen Kopien) nach Transformation (kompetente Zellen nehmen nackte DNA aus Umgebung auf, z.B. von lysierten Zellen -> lateraler/ horizontaler Gentransfer) nach Transduktion (Übertragung bakterieller DNA durch Phagen, wenn nach Lyse auch Wirts-DNA in neuem Phagen ist -> spezifisch) nach Konjugation (Übertragung von DNA durch Zell-Zell Kontakt -> unspezifisch)
• homologe Rekombination durch RecA Nick in DNA durch SSB stabilisiert RecA bindet Einzelstrang und sucht homologe Sequenz Strang wird in kleine Furche eingeführt -> Trippelhelix (erhöhte Spannung, neue Basenpaarung) Einzelstrang lagert sich an und verdrängt Strang -> D-Loop Crossover -> Holiday-Struktur (Patches - nur Teil wird ausgetauscht; Splices - Stränge werden neu verknüpft) neugepaarte Bereiche -> Heterodublex Bereiche (nicht perfekte Basenpaarung)
• wann tritt nicht homologe Rekombination auf? λ-Phagen Integration: linerares Phagengenom wird erst zyklisier und dann in das Genom eingebaut -> Prophage, double-site-specific recombination Transposons ´: spingen im Genom, brauchen mindestens Transposase -> sigle-site-specific recombination - Typ1 cut & paste Mechanismus - Transposon wird ausgeschnitten und eingefügt, es entstehen Übergänge die aufgefüllt werden -> Repeats - Typ2 replikativer Mechanismus - Transposon und DNA werden geschnitten, es entsteht ein großes Molekül, Einzelstrangbereiche werden aufgeüllt und ligiert -> Cointegrat - Resolvase löst Cointegrat duch corssover -> Tranposon in Ziel DNA kopiert
• DNA-Polymerasen von E.coli 3) Hauptpolymerase (1000 Nukleotide pro s) 1) entfernt Primer und schließt Lücken 2,4,5) bei Notfallreplikation
• Initiation der Replikation an Ori Sequenz bipolare Reploikation -> läuft in beide Richtungen
• Replikation Ablauf Beginn an Ori Sequenz Entwindung durch Helikasen SSB stabilisieren DNA-Einzelstränge Primase synthetisiert RNA-Primer leading (kontinuierlicher) und lagging (diskontinuierlicher) Strang Okazakifragmente am lagging strand Polymerase 1 entfernt Primer und füllt Lücken auf Ligase schließt Lücken Proofreading durch DnaQ in DNA-Polymerase 3 alles an einem Koplex -> lagging strand liegt in Schlaufe
• Transkriptionsphasen Initiation Elongation Termination
• homologe Rekombination durch RecA Nick in DNA durch SSB stabilisiert RecA bindet Einzelstrang und sucht homologe Sequenz Strang wird in kleine Furche eingeführt -> Trippelhelix (erhöhte Spannung, neue Basenpaarung) Einzelstrang lagert sich an und verdrängt Strang -> D-Loop Crossover -> Holiday-Struktur (Patches - nur Teil wird ausgetauscht; Splices - Stränge werden neu verknüpft) neugepaarte Bereiche -> Heterodublex Bereiche (nicht perfekte Basenpaarung)
• alternative Sigmafaktoren erkennen andere Sequenzen nur in besonderen Situationen, z.B. Stress Genregulation über Verfügbarkeit von Sigmafaktoren
• Anti-Sigmafaktoren Proteine die Sigmafaktoren negativ regulieren binden an Sigmafaktoren

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