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Molekularbiologie (Subject) / Fragen Mobile Elements (Lesson)

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• Be ready to explain a C0t curve Siehe Graphen (Seite?)
• What did Barbara McClintock discover transposition / transposable elements
• Explain autonomous and non-autonomous elements Autonomous elements encode the enzymes needed to move. Non-autonomous elements lack these and rely on enzymes of Autonomous elements. Autonome Elemente kodieren die Enzyme, die benötigt werden, um sich zu bewegen. Nicht-autonome Elemente fehlen diese und sind auf Enzyme autonomer Elemente angewiesen.  
• Would you rate the number of transposable elements in the human genome as high or low? High
• What is the state of many transposons in the human genome? Wie ist der Zustand vieler Transposons im menschlichen Genom? They are inactive e.g. due to mutation (also see first lecture). Sie sind inaktiv, z.B. aufgrund von Mutation (siehe auch erste Vorlesung)  
• If a Mobile Elements jumps into a functional gene, what can be the consequence for gene function? Wenn ein Mobile Element in ein funktionelles Gen einspringt, was kann dann die Folge für die Genfunktion sein? The gene function or regulation can be affected potentially resulting in disease. Die Genfunktion oder -regulation kann beeinflusst werden, was möglicherweise zu einer Erkrankung führt.  
• Does transposition necessarily require homology? Erfordert Transposition notwendigerweise Homologie? No in general not, but be aware of the special cases. Nein im Allgemeinen nicht, aber beachten Sie die Sonderfälle.  
• What are Class I and Class II elements? Class I elements are retrotransposons that move via an RNA intermediate, Class II elements are DNA only transposons 5a/11 Elemente der Klasse I sind Retrotransposons, die sich über ein RNA-Intermediat bewegen, Elemente der Klasse II sind nur DNA-Transposons 5a / 11  
• What is the general structure of a Class II element? Es hat terminal inverted repeats und ein Transposase-Gen.
• What are the two major Class I element groups? LTR and non LTR
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• What is remarkable for Class II elements when it comes to the species barrier? Was ist bemerkenswert für Elemente der Klasse II, wenn es um die Artenbarriere geht? Class II elements can likely cross the species barrier. Elemente der Klasse II können die Artenbarriere wahrscheinlich überschreiten  
• What is the predominant movement mechanism for DNA elements? Was ist der vorherrschende Bewegungsmechanismus für DNA-Elemente? Cut and Paste  
• What is the less common movement mechanism for DNA elements? Nick and Paste  
• When it comes to bacterial transposons, which other genes apart from the transposase do they often carry? Wenn es um bakterielle Transposons geht, welche anderen Gene tragen sie neben der Transposase oft? Z.B. Pathogenitätsfaktoren und Antibiotikaresistenz
• What is an IS Element? A bacterial cut and paste DNA element only encoding its own transposase. Ein bakterielles DNA-Element, das nur die eigene Transposase kodiert.  
• What is a compound transposon? Two simple transpons (IS elements) flanking (another) gene(s)  
• For a DNA cut and paste transposon, how many transposase proteins would you need in general to mobilize one transposon? Wie viele Transposase-Proteine würden Sie für ein DNA-Cut-and-Paste-Transposon im Allgemeinen benötigen, um ein Transposon zu mobilisieren? Two
• How is it ensured that transposon ends are brought together before cutting for cut and paste DNA elements? Wie wird sichergestellt, dass die Transposon-Enden vor dem Schneiden für geschnittene und pastenförmige DNA-Elemente zusammengebracht werden? The transposase cuts in trans, i.e. they cut the other end that they don't bind. Die Transposase schneidet trans, d. H. Sie schneiden das andere Ende, das sie nicht binden.  
• In the case of DNA cut and paste elements: When such an element inserts into the sequence CGAT. How will the sequence look after insertion. GCATxxxxTransposonxxxxGCAT  
• After a DNA cut and paste transposon leaves a certain site a footprint remains. Explain what this is. Upon insertion a piece of DNA is duplicated, when the transposon leaves, this duplicated DNA can remain -> a footprint Nach der Insertion wird ein Stück DNA dupliziert, wenn das Transposon verlässt, kann diese doppelte DNA verbleiben -> ein Fußabdruck  
• After a DNA cut and paste transposon leaves a certain site a precise excision can occur. Explain what this is and name conditions. Nachdem ein DNA-Cut-and-Paste-Transposon eine bestimmte Stelle verlassen hat, kann eine exakte Exzision erfolgen. Erkläre, was das ist und nenne Bedingungen. When the transposon leaves and the resulting gap can be repaired by homology directed repair from a transposon free site, the original state can be restored and no footprint remains. Wenn das Transposon sich verlässt und die resultierende Lücke durch Homologie-gesteuerte Reparatur von einer Transposon-freien Stelle repariert werden kann, kann der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt werden und es bleibt kein Fußabdruck zurück.  
• Explain in broad, superficial terms where VDJ recombination occurs? Erklären Sie in breiten, oberflächlichen Begriffen, wo VDJ-Rekombination auftritt? Antibodies joining of different pieces, more possible antibodies, several possible fragments for each V D J pieces. Antikörper verbinden verschiedene Stücke, mehr mögliche Antikörper, mehrere mögliche Fragmente für jedes V D J Stücke.  
• What is the relationship between VDJ recombination and transposons? They could be related as there are certain similarites both in the enzymes as well as in the signal DNA sequences. Sie könnten verwandt sein, da sowohl in den Enzymen als auch in den Signal-DNA-Sequenzen bestimmte Ähnlichkeiten bestehen.
• What is the P element and what is remarkable about it? A DNA mobile element. It was only recently introduced into Drosophila by crossing the species barrier. Ein mobiles DNA-Element. Es wurde erst vor kurzem in Drosophila eingeführt, indem es die Artenbarriere überquerte.  
• Name an application in the lab for the Drosophila P element? Using microinjection this is a way to make transgenic flies. Mit der Mikroinjektion können transgene Fliegen hergestellt werden.
• What is sleeping beauty and how was "she" awakened from "her" sleep? This is a fish transpon which was no longer active. Using the consensus sequence the ancestral working state could be restored. Dies ist ein Fischtransponder, der nicht mehr aktiv war. Unter Verwendung der Konsensussequenz könnte der angestammte Arbeitszustand wiederhergestellt werden.  
• What is sleeping beauty and how did "she" fall asleep in the first place? This is a fish transpon which was no longer active. Due to mutations the inserted transposons became "dormant". Dies ist ein Fischtransponder, der nicht mehr aktiv war. Aufgrund von Mutationen wurden die eingefügten Transposons "ruhend".  
• Name the two classes of RNA retrotransposons LTR and non-LTR elements  
• What does LTR stand for in LTR (RNA) elements? long terminal repeat  
• Draw an archetypical LTR element. >LTR=== GAG, PR, IN, RT-RH ===LTR>  
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• Within a LTR Retroelement you usually find coding regions for 4 proteins, name these? INtegrase, GAG, PRotease, RT-RnaseH reverse transcriptase+ RNAse activity  
• You have a working LTR retroelement, when you compare that to a retrovirus which protein coding regions is missing? Sie haben ein funktionierendes LTR-Retroelement, wenn Sie das mit einem Retrovirus vergleichen, welches Protein kodierende Regionen fehlen? ENV for extracellular stage ENV für extrazelluläres Stadium  
• What can happen when you have two LTR elements spaced a bit apart from each other with the intervening DNA? Was kann passieren, wenn zwei LTR-Elemente mit der dazwischen liegenden DNA ein wenig voneinander entfernt sind? It can get lost due to homologous recombination between the elements. Es kann durch homologe Rekombination zwischen den Elementen verloren gehen.  
• Do you rate the non-LTR element occurrence in mammalian genomes as absent/low/medium/high/very high? very high
• Why are RNA elements very often mutated? Reverse Transcription is error prone. reverse transcription is part of the life cycle. Reverse-Transkription ist fehleranfällig. Die reverse Transkription ist Teil des Lebenszyklus.  
• What are the typical elements for a LINE element ORF1/ORF2 and polyA  
• What is the sequence requirement for an insertion of some non-LTR elements (e.g. LINEs) and why? Was ist die Sequenzanforderung für eine Einfügung von einigen Nicht-LTR-Elementen (z.B. LINEs) und warum? a stretch of Ts that pair with the polyA tail. eine Strecke von Ts, die mit dem PolyA-Schwanz paaren.  
• How does DNA methylation affect IS10 transposition? Wie beeinflusst die DNA-Methylierung die IS10-Transposition? DNA methylation both prevents transposase expression and transposon end activity Die DNA-Methylierung verhindert sowohl die Transposase-Expression als auch die Transposon-Endaktivität.  
• In which cells is the Drosophila P element active and in which one is it not active? It is active in germ line but not somatic cells. Es ist aktiv in Keimbahn, aber nicht in somatischen Zellen.  
• What is the role of piRNA? They block transcription of certain transposons.  
• Ty5 is a relatively "benign" element when it comes to gene mutations why? Ty5 ist ein relativ "gutartiges" Element, wenn es um Genmutationen geht, warum? It preferably inserts into heterochromatin. Es fügt sich vorzugsweise in Heterochromatin ein.  
• Explain what local hopping means for certain transposons? If transposons preferably insert in a location close to the donor site. Wenn Transposons vorzugsweise an einer Stelle nahe der Spenderstelle eingefügt werden.  
• What does CSSR stand for? onservative site-specific recombination
• When it comes to CSSR recombinases which enzyme class do they fall into? They are topoisomerases  
• Which two major classes of CSSR recombinases exist (hint name the AA)? Serine and Tyrosine type  
• What is the difference between Serine and Tyrosine Recombinases when it comes to the intermediate form, describe both forms? Tyrosine recombinases break DNA and form DNA-3P-tyrosine linkage, Serine recombinases break DNA and form a DNA 5P-serine linkage Tyrosin-Rekombinasen brechen die DNA und bilden eine DNA-3P-Tyrosin-Bindung, Serin-Rekombinasen brechen die DNA und bilden eine 5P-Serin-DNA-Bindung  
• Draw and explain the recombination of a serine resolvase. Serin-Rekombinasen brechen die DNA und bilden eine DNA-5'-P-Serin-Bindung. Diese brechen und tauschen beide Stränge gleichzeitig aus. Sobald sie gepaart sind, bilden die Serin-Resolvasen von Stelle 1 doppelsträngige Brüche, die vier Protein-Serin-5'-DNA-Bindungen bilden und vier 3'-DNA-Enden freilegen • Der Komplex rotiert so, dass 2 der Resolvasen und Res-Sequenzen ihre Position ändern• Die 3'-Enden der DNA greifen die 5'-Phosphoserin-Bindungen an, verbinden sich erneut mit den DNA-Hauptketten und setzen die Resolvasen frei  
• Draw and explain how the Cre recombination occurs (a tyrosine recombinase). See the sequence in the lecture  
• What is the Cre enzyme and what does it do? a (tyrosine) recombinase that recognizes lox sites.  
• For what can the Cre/lox system be used for? To delete DNA between two lox sites, this is often used as a tool where Cre is expressed under a specfic promoter. After Cre expression, a piece of DNA is removed and for example a tissue specific knockout is made. Um DNA zwischen zwei lox-Stellen zu löschen, wird dies oft als ein Werkzeug verwendet, bei dem Cre unter einem spezifischen Promotor exprimiert wird. Nach der Cre-Expression wird ein Stück DNA entfernt und zum Beispiel ein gewebespezifischer Knockout hergestellt.  

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