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Allgemeine Mikrobiologie (Fach) / Klausur (Lektion)

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• Was versteht man unter BT-Toxin? Wann wird es gebildet? Wo findet es sich in der Zelle und wie wirkt es? Bacillus thuringiensis-ToxinBildung: parallel zur Sporenbildung -> SporolationsphaseOrt: ParasporalkristallWirkung: Toxin bildet Kanäle in Darmephitel von Insektenlarve -> zerstört Mikrovilli
• Welche Signale werden zur Initiation der Spurenkeimung benötigt? Temperatur subletalAminosäuren + Zucker
• Wie sind eukarytoische Geiseln aufgebaut? 9+2 Aufbau aus Mikrotabuli
• Welche Funktion hat das Cap-Protein? verschließt Filament -> sorgt für Membranintegrität
• Wie wird die Flagellenbewegung energetisiert? pmf = promotion motive force
• Welche Funktion haben Mot- und Fili- Proteine? Mot: Motorproteine, DrehbewegungFili: Drehrichtung
• Was versteht man unter Taxien? gerichtete Bewegung als Antwort auf Umweltreize
• Wie interagieren Chemotaxis und Zuckeraufnahme? Glucoseaufnahme über PTS unterdrückt Signalweg (kein Richtungswechsel solange Glucose vorhanden)
• Wie erfolgt Adaption des Chemotaxis-Systems in Richtung geringer Sensitivität und wird eine nachfolgende Wiederherstellung der Sensitivität erreicht? Sensitivität wird durch Methylierung erniedrigt und durch Demethylierung erhöht. So wird der Sensor verteilt
• In welcher Form kann das Erbmaterial von Virionen vorliegen? DNA: ssDNA/dsDNARNA: ssRNA/dsRNA --> Doppelstrang oder Einzelstrang, es liegt immer nur eine Form vor
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• Was versteht man unter Concatameren? Multimere aus Phagengenomen
• Was zeichnet temperente Phagen aus? Möglichkeit zwischen lytischem oder lysogenem Zyklus zu wechselnLysogenie: wird im Erbgut des Wirts eingebaut
• Nennen Sie die Mechanismen zum Schutz vor Phagen Verhinderung der Anheftung (Schleime) -> nicht alle Proteine an OberflächeBlockierung der InjektionRestriktions-/Modifikationssysteme"Selbstmord": Abortive Infektion 
• Wie arbeiten Restriktion-/Modifikationssysteme und welche Funktionen haben sie? Restriktion: schneiden DNA an spezifischen ErkennungssequenzenModifikation: schützen die Wirts-DNA durch Methylierung
• In welche Richtung erfolgt die DNA-Synthese und was wird als Startmolekül genutzt? 5' -> 3'; Anbau am 3'-OHStartmolekül: Primer
• Welche Funktion erfüllt die DnA-Polymerase III neben der Strangverlängerung? 3'->5' Exonukleaseaktivität = proof reading
• Was versteht man unter supercoiling und welche Funktion hat die Gerase? supercoiling: chromosomale DNA und Plasmide können überspiralisiert vorliegenGyrase: löst Überspiralisierung auf
• Beschreiben Sie das Prinzip einer Sanger-Sequenzierung und nennen Sie eine Alternativmethode mit Hochdurchsatzkapazität. Kettenabbruchmethode-> Zugabe von diDesoxynukleotiden (ddNTPs) führt bei Einbau zu Abbruch Kettenverlängerung->Auftrennung nach KettenlängeAlternativmethode: Pyrosequencing
• Nennen Sie die unterschiedlichen Mutageneseverfahren und geben Sie jeweils ein Beispiel an. physikalisch: UV, Röntgenchemisch: Oxidation, Alkylierung, Desaminierungbiologisch: Mutationsstämme -> keine Reperaturmechanismen
• Definieren Sie Gen, Genom, Genotyp und Phänotyp. Gen: DNA-Sequenz mit definierter FunktionGenom: Summe aller Genen in einem Organismus, Sequenz der DNAGenotyp: Gesamtheit der ErbanlagenPhänotyp: Resultat von Genotyp + Umwelt
• Wie unterscheiden sich Mutation und Rekombination? Mutation: genertiert neue DNA-SequenzRekombination: Umordnung von vorhandenen Sequenzen
• Was ist die Voraussetzung für homologe Rekombination? identische oder ähnliche DNA-Sequenzbereiche
• Beschreiben Sie stichpunktartig die Möglichkeiten des DNA-Transfers bei Bakterien. Transduktion: phagenvermittelter DNA-Transfer zwischen BakterienKonjugation: gerichtete DNA-Übertragung zwischen zwei BakterienTransformation (=Umwandlung): Aufnahme von freier DNA von einem Bakterium
• Skizzieren Sie das klassische Experiment zur Transformation von Griffith. Streptococcus pneumonie (s=smooth, r=rough)Maus lebendig: S-Zellen abgetötet, R-Zellen lebendMaus tot: S-Zellen lebendMaus tot: S-Zellen tot und R-Zellen lebend (tote S-Zellen transformieren R-Zellen)
• Wie unterscheidet sich die Transformation bei Gram+ und Gram- Bakterien in Hinblick auf Kompetenz und übertragene DNA? Gram-positiv: DNA ss, Kompetenz: natürlichGram-negativ: DNA ds, Kompetenz: künstlich
• Wie unterscheiden sich generelle und spezielle Transduktion? generelle (bei lytischer Infektion): gleichmäßige, zufällige Übertragung einzelner Genespezielle (bei lysogener Infektion): Präferenz für die Übertragung bestimmter Gene
• Wie unterscheiden sich F+, Hfr, und F- Stränge? F-: kein F-Plasmid -> RezipentF+: trägt F-Plasmid -> DonorHfr: trägt F-Plasmid chromosomal (-> ganzes Genom übertragbar)
• In welchen Bakterien findet man Ti-Plasmide und in welcher Form wird die Plasmid-DNA übertragen? Agrobacertium tumefaciensssDNA übertragen auf verwundete Pflanzen 
• Welche Funktionen werden auf dem Ti-Plasmid kodiert? Virulenzgene für DNA-Transfer -> Tumorbildung & Bildung von Opinen, Katabolismus der Opine
• Welche Signale steuern die Infektion einer Pflanze durch Agrobakterium tumefaciens? PhenoleZuckerniedriger pH
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• Nennen Sie die Makronährstoffe die von Bakterien zum Wachstum benötigt werden. C, O, H, N, S, Mg, K, P, Ca, Fe (Merksatz: COHNS MarGarethe Kocht Prima CaFe)
• Was versteht man unter Siderophoren? Eisenchelatoren
• Nennen Sie Stoffwechseltypen in Bezug auf Kohlenstoffquelle, Sauerstoffbedarf und Energiequelle. C: autotroph, heterotrophO: oxygen, anoxygenE: phototroph, chemotroph (->litotroph, organotroph)
• Erläutern Sie stichpunktartig die Begriffe Operon, Regulon, Modulen und Sigmulon. Operon: Transkriptionseinheit mehrer Gene unter Kontrolle eines Promotors/OperatorsRegulon: Gene bzw Operons, die von einem lokalen Regulator kontrolliert werdenModulon: Gruppe von Regulons unter Kontrolle eines globalen RegulatorsSigmulon: Gene/Operons/Regulons/Modulons unter Kontrolle eines spezifischen Sigmafaktors
• Nennen Sie 3 Wege zum Abbau von Glucose zu Pyruvat (Glykolyse). Fructose-1,6-bisphosphat-Weg / EMP-Weg (=klassische Glykolyse)Pentose-Phosphat-WegKDPG-Weg
• Nennen Sie die grundlegenden Unterschiede zwischen EMP- und KDPG-Weg. EMP: 2 ATP, 2 NADH, 2 PyruvatKDPG: 1 ATP, 1 NADH, 1 NADPH, 2 Pyruvat
• Welche Aufgaben erfüllt der Citratzyklus? Gewinnung von Reduktionsäquivalenten (NADH,FADH2)SubstratstufenphosphorylierungOxidation von Pyruvat zu CO2liefert Vorstufen für AminosäuresyntheseEinschleusung von kurzkettigen Metaboliten (<C6)
• Welche Aufgaben erfüllt die Atmungskette bei der oxidativen Phosphorylierung? regeneriert NADH und FADH2Aufbau eines ProtonengradientenGewinnung von ATP
• Mit welchem Problem hat ein alkaliphiler Mikroorganismus bei der oxidation Phosphorylierung zu kämpfen und wie wird das Problem typischerweise gelöst? pH außen höher als innen -> umgekehrter H+-Gradient ([H+]außen < [H+]innen)->Kopplung ATP-Synthese mit Na+-Gradienten
• Nennen Sie Haupteinsatzgebiete von L-Glutamat, L-Lysin und D,L-Methionin L-Glu: GeschmacksverstärkerL-Lys & D,L-Met: Futtermittelzusatz
• Wie ist D,L-Methionin in der Tiermast einsetzbar, obwohl D-Met nicht Bestandteil von Proteinen ist? Umwandlung von D-Met in L-Met durch D-Methionin-Racemase
• Was versteht man unter emersem und submersem Wachstum? emers: auf Oberfläche wachsendsubmers: im Medium wachsend
• Welcher Organismus produziert Zitronensäure und welche besonderen Ansprüche müssen bei der Produktion erfüllt bzw. eingestellt werden? Aspergillus nigergute Sauerstoffversorgung, niedriger pH, Manganmangel
• Durch welchen Mikroorganismus wird Essig gebildet und unter welchen Bedingungen erfolgt der Umsatz? Acetobacter, Gluconobacter (-> aerob)
• Beschreiben sie stichwortartig die Teilschritte des Grüssner-Reichstein-Verfahrens. chemisch: Glucose --> Sorbit (Druck, Katalysator)biologisch: Sorbit --> Sorbose (Kofaktor: NAD+->NADH++H+)chemisch: Sorbose --> Ascorbinsäure (Ox mit KMnO4)
• Nennen Sie Enzyme zur Entgiftung schädlicher Sauerstoffspezies. KatalasePeroxidaseSuperoxiddismutaseSuperoxidreduktase
• Was versteht man unter anaerober Atmung? Redoxkette unter Verwendung eines alternativen e--Akzeptors (nicht O2)
• Erläutern Sie die Begriffe assimilatorischer und dissimilatorischer Stoffwechsel. assimilatorisch: Biosynthese/Baustoffwechseldissimilatorisch: Abbau/Energiegewinnung
• Warum ist die Energiegewinnung bei Nitratatmung von E. coli geringer als bei oxidativer Phosphorylierung? geringer Aufbau eines Protonengradienten bei Nitratnutzung
• Wie erfolgt die Trennung von Assimilation und Dissimilation beim Schwefelstoffwechsel? Trennung durch 2 Co-Faktoren:APS/PAPS --> Schwefelstoffwechsel(NADH/NADPH --> oxidative Phosphorylierung/Kohlenstoff) P-->Synthese

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