Mitose bis phylogenetschie Rekonstruktion

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Was bedeutet die Zellteilung?	- Nur lebende Organismen können Nachkommen erzeugen - Bei Einzelligen Oganismen zur Reproduktion, bei mehrzelligen zum Wachstum, Reparatur, Erneuerung
Was bezeichnet die Mitose?	Teilung eines Zellkerns in zwei genetisch identische Zellkerne
Was sind somatische Zellen?	Körperzellen ohne Fortpflanzungszellen. haben zwei Chromosomensätze Mensch: 2 Sätze á 23 Chromosomen = 46 Chromosomen (homolog) Anzahl pro Satz unterscheidet sich oft nach Art
Wie läuft die...	1. Topoisomerase entwindet Doppelhelix, Helicase trennt H Brücken zwischen den Strängen 2. Mutterstränge als Vorlage für neue DNA: Leitstrang: 5'- Ende in Richtung der Helicas Folgestrang: 3'-Ende in Richtung der Helica
...Replikation ab?	3. Primase stellt Primer (30 RNA-Nucleotide) her, die der Polymerase anzeigen, wo sie beginnen kann Anlagerung des Primers wir Primer-Annealing genannt 4. Polymerase synthetisiert von 5' zu 3'
Wie wird der Folgestrang synthetisiert?	5. Primase muss in Abständen Primer setzen => DNA wird stückweise kopiert => Okasakifragmente 6. RNase entfernt alle Primer, ander Polymerase füllt Lücken mit DNA Nukleotiden 7. Ligase verknüpft Okasakifragmente 8. die Chromosomen kondensieren zu zwei Schwesterchromatiden, die mit Kohäsinen verbunden sind
Was ist das Centromer?	Einschnürung, die bei kondensierter Form des replizierten Chromosoms sichtbar ist und die engste Verbindung anzeigt. Position ist charakteristisch für jedes Chromosom => Möglichkeit zur Bestimmung
A	Mitotische Phase: Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase, Telophase Interphase: G1, S (Synthesephase), G2
Was passiert in der Interphase?	Zelle wächst in allen drei Phasen, die Chromosomen werden nur während der S-Phase dupliziert, G2: o Centrosom (enthält in tierischen Zellen je ein Centriolenpaar) o Chromosomen verdoppelt, nicht kondensiert o Kernhülle intakt
Was passiert in der Prophase?	o Spindelapparat in frühem Stadion o Asteren sind aus Mikrotubuli aufgebaute Polstrahlen, die sternförmig um die Centriolen angeordnet sind o Chromosomen kondensieren => Schwesterchromatidem mit Centromeren erkennbar
Was passiert in der Prophase	o Kernhülle löst sich auf => nur noch Fragmente Sichtbar o Einige Mikrotubili mit Bindung an Kinetochor (Andockprotein) restliche nicht mit Kinetochor assoziierte Microtubuli überlappen und stossen sich ab => Streckung der Zelle
Was passiert in der Metaphase?	o Chromosomen befinden sich auf einer Ebene => Metaphasenplatte o Spindelapparat vollständig ausgebildet => Je ein Centrosom an den Spindelpolen
Was geschieht in der Anaphase?	o Tochterchromosomen werden getrennt und vom Spindelapparat in entgegengesetzte Richtungen gezogen o Kohäsine werden durch Separase enzymatisch abgebaut
Was geschieht in der Telophase?	o Bildung der Kernhülle & Nucleolus o Chromosomen dekondensieren o Spindelapparat löst sich auf o Cytokinese teilt Zelle in wie identische Tochterzellen  Bei Tierzellen via Furchung: Zelle ein  Bei Pflanzenzellen mittels Zellplattenbildung: Vesikel mit Zellwandmaterial bilden Zellplatte
Wie vermehren sich Prokaryoten und einzellige Eukaryoten?	über Zweiteilung (binary fission), bei Prokaryoten findet dazu keine Mitose statt. Vor der Zweiteilung wird beginnend beim Replikationsursprung repliziert. Dieser wander an gegenüberliegendes Ende der Zelle => Streckung => kein spindelapparat
Was macht Krebszellen besonders??	Sie sind in der Lage, dem Kontrollsystem des Zyklus zu entkommen => unkontrolliertes Wachstum
Wozu dient die Meiose	• Notwendig zur Produktion von Gameten (bei Tieren) und Sporen (bei Pflanzen) => genetische Vielfalt • …besteht aus zwei aufeinanderfolgenden Zellteilungen: Meiose I und Meiose II • …bildet 4 haploide Tochterzellen, die sich alle genetisch voneinander unterscheiden
C	2 Sätze a 23 Chromosomenpaare 22 Autosome & 1 Genosom (Geschlechtschromosom)
Was heisst Homolog?	zwei Gene die gleichen Informationen tragen Allerdings können sie verschiedene Allele (Ausprägungen) tragen
Was bedeutet diploid/ haploid?	• Diploid: zweifacher Chromosomensatz (normalerweise) => 2n • Haploid: einfacher Chromosomensatz (nach Meiose) => n
Spezialitäten bei Meiose I:	Prophase I: Chiasmata, crossing over findet Durchmischung des Erbguts statt Metaphase I: Chromosomen ordnen sich zu homologen Paaren an Anaphase I: Homologe Paare trennen sich, Schwesterchromatiden bleiben verbunden!
Was bezeichnet die Synapsis?	Paarung der duplizierten homologen Chromosomen während der Prophase. Nichtschwesterchromatide brechen dabei an gewissen stellen und überkreuzen sich, brüche werden repariert.
Was ist die Segregation?	Unabhängige Verteilung der Chromosomen: 2^n optionen!
W	1. Uniformität: reinerbige Eltern zeugen uniforme Nachkommen 2. Spaltungsegel: zwei Allele eines Gens segregieren 3. Unabhängigkeitsregel: 2 Gene segregieren unabhängig (funktioniert nur bei vollständiger dominanz)
Welche Arten der Dominanz gibt es?	1. Vollständige 2. Partielle: Phänotyp von F1 liegt zwischen erterlichen Phänotypen 3. Kodominanz: zwei Allele wirken sich unabhängig von einander auf Phänotyp aus
Was ist die Phänotypische Plastizität?	Fähigkeit von Lebewesen, unter verschiedenen Umwelteinflüsse ihre Eigenschaften individuell zu modifizieren (bsp pH)
Was ist ein Barr Körperchen?	inaktive, kondensierte X-Chromosom, welches bei weiblichen Säugetieren während der Embryonalentwicklung deaktiviert wird
Welche Rekombinationshäufigkeit besitzen Gene auf unterschiedlichen Chromosomen?	50%, Unvollständige Kopplung tritt auf bei Rekombinationshäufigkeit zwischen 0 und 50%
Was ist Polyploidie was Aneupleudie?	• Polyploidie ist, wenn ein Organismus mehr als zwei komplette Chromosomensätzte aufweist, Häufig bei Pflanzen, selten bei Tieren • Aneuploidie ist, wenn die Zahl einzelner Chromosome vermehrt oder vermindert ist
Welche Art von Abweichenden Chromosomenstrukturen gibt es?	a) Deletion b) Duplikation c) Inversion d) Translokation
Was ist eine Genomisch Prägung?	Exprimierung hängt nicht von der Dominanz sondern von der Herkunft des Allels ab => beinhaltet Silencing mittels Methylierung, wird bei Fortpflanzung rückgängig gemacht
Wie funktioniert Next Generation Sequencing / Sangermethode?	1. Kartierung durch eine Kopplungskarte (relative Abstände) 2. Physikalische Kartierung (tatsächliche molekulare Abstände ind Basenpaaren) 3. DNA Sequenzierung
Wie funktioniert Shotgunmethode?	• Später entwickelt, Computerintensive Analyse der (kurzen) Fragmente • Statt ausgewählter Fragmente werden zufällig erzeugte DNA Fragmente sequenziert • Kopplungskarte nicht mehr notwending
Was ist alternatives Spleissen?	bei der Bildung der mRNA werden aus identischen Primärtranskripten unterschiedliche Sekundärtranskripte gebildet
W	• TEs sind DNA-Abschnitte, die innerhalb des Genoms ihren Platz wechseln können • Transposition bezeichnet den Prozess, durch welchen DNA Abschnitte kopiert und an einer neuen Position wieder eingefügt werden
Welche Klassen von Transposons gibt es?	1. DNA Transposons, häufig bei Prokaryoten. Delokalisieren mittels cut and paste oder copy paste 2. Retrotransposons: häufiger bei eukaryoten, vollziehen transposition mittels Transkript => das Ursprüngliche Element bleibt an seinem Ursprungsort zurück
Welche Sequenzen haben eine Verwandtschaft zu TEs?	1. Alu Elemente, machen ca 10% des menschlichen Genoms auf. Sie werden häufig transkribiert und können eine Einfluss auf die Regulation der Genexpression haben 2. Line-1 (L1) Retrotransposons haben eine relativ geringe Aktivität, können aber auch Genexpression und Vielfalt neuronaler Zelltypen beeinflussen.
D	Duplikation ganzer Chromosomensätze (Polypleudie) Veränderung der Chromosomenstruktur Illegitimes Crossing-over Exonshuffeling TE
Wie Tragen TEs zur Genomevolution bei?	o Grosse Kopienzahlen ähnlicher TEs können Rekombination oder Crossing-over zwischen nicht-homologen Chromosomen ermöglichen o TE-Insertion kann die Proteinbildung verhindern (nicht mehr ablesbar) o TE-Insertion in eine regulatorische Sequenz kann die Proteinbildung reduzieren oder erhöhen o TEs könne Gene oder Genteile an andere Stellen transferieren o Meistens nachteilig, selten auch vorteilhafte Veränderungen
Was ist natürliche Selektion?	• Individuen mit bestimmten erblichen Eigenschaften überleben und pflanzen sich mit einer höheren Rate fort als andere Individuen • Durch natürliche Selektion erhöht sich die Übereinstimmung zwischen Organismen und ihrer Umwelt mit der Zeit • Wenn sich die Umwelt verändert, oder Individuen einen neuen Lebensraum besiedeln, kann natürliche Selektion zu einer Anpassung an die neuen Umweltbedingungen führen
Was ist Phylogenese?	stammesgeschichtliche Entwicklung der Gesamtheit aller Lebewesen auf allen Ebenen der biologischen Systematik
Was bezeichnet Konvergente Evolution?	bezeichnet die Evolution ähnlicher Merkmale in entfernt verwandten Gruppen (Analogien)
Was ist ein basales Taxon?	divergiert früh in der Geschichte und hat seinen Ursprung nahe beim gemeinsamen Vorfahren der Gruppe
Was ist eine Klade?	Eine Klade umfasst einen Vorfahren und all seine Nachfahren und wird als monophyletische Gruppe bezeichnet
Was ist eine paraphyletische Gruppe?	Gruppe umfasst einen Vorfahren und einige, aber nicht alle Nachfahren
Was ist eine Polyphyletische Gruppe?	umfasst entfernt verwandte Taxa, ohne deren letzten gemeinsamen Vorfahren
Wie findet man den besten Stammbaum?	• Maximum Parsimony (MP): Der Baum, der am wenigsten evolutionären Wandel (Auftreten von Synapomorphien) benötigt, um die beobachteten Daten zu erklären wird bevorzugt. • Maximum Likelihood (ML): Unter gewissen Annahmen zu DNA Veränderungen über die Zeit lässt sich ein Baum finden, der die wahrscheinlichste Reihenfolge evolutionärer Ereignisse aufzeigt. Hängt allerdings davon ab, auf welches DNA-Evolutionsmodell man sich stützt.
Was sind Orthologe Gene?	o Homologie durch Artbildung o Betreffen homologe Gene in verschiedenen (verwandten) Arten o Sind häufig und auch in entfernt verwandten Arten zu finden
Was sind paraloge Gene?	o Homologie durch Genduplikation o Kommen in mehr als einer Kopie im Genom vor o Kopien können neue Funktionen übernehmen Art verändert sich nach vielen Generationen
In welche Stufen werden die Lebewesen unterteilt?	Art Gattung Familie Ordnung Klasse Stamm Reich Domäne
Wie wird ein ursprüngliches Merkmal genannt und was bedeutet das?	Symplesiomorphie: Merkmal, das in einem Vorfahren des Taxons entstand.
Wie wird ein abgeleitetes Merkmal genannt und was bedeutet das?	Synapomorphie: evolutionäre Neuheit, die nur in einer bestimmten monophyletischen Gruppe vorkommt
Welche anderen Worte für Klade gibt es?	Monophylum, Taxon, monophyletische Gruppe und Klade können synonym verwendet werden
Für was dient eine molekulare Uhr?	Massstab für den absoluten zeitlichen Verlauf stamm esgeschichtlicher Veränderungen. Annahme, dass gewisse Gene mit konstanter Geschwindigkeit evolvieren. Stimmt allerdings nicht immer ;)
Was versteht man unter horizontalem Gentransfer?	Austausch von Genen zwischen Genomen verschiedener Taxa z.B durch TEs, Plasmide, Viren oder Fusion von Organismen. Häufig bei Prokaryoten, kommt aber auch bei Eukaryoten vor => web of life

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