Was ist eine Protease? Reaktion?
hydrolytisches Enzym (Hydrolase) , welches Peptidbindungen spalten kann
Stöchiometrische Gleichung der Alkoholgewinnung
Glucose -> 2 Pyruvat -> 2 Acetaldehyd -> 2 Ethanol
Welche Verfahren zur Essigsäureproduktion gibt es?
1.Oberflächenverfahren (Vergährung an der Oberfläche , Dauer 6-12 Monate)
2.Tropfkörperverfahren (z.N Schützenbach, Genratorverfahren)
3.Submersverfahren
2.Tropfkörperverfahren (z.N Schützenbach, Genratorverfahren)
3.Submersverfahren
Prozess der Stärkehydrolyse
1 Verkleisterung ( Hydratisierung)
2. Verflüssigung ( Dextrinierung)
3.Verzuckerung
4.Isomerisierung
-> Glucose/Fructose Sirup
2. Verflüssigung ( Dextrinierung)
3.Verzuckerung
4.Isomerisierung
-> Glucose/Fructose Sirup
Definition des E-Werts der Biokatalyse
Enantiomeric ratio ... Verhältnis der beiden Enantiomeren kcat werte zueinander
Schlüsselschritte vom Metagenom zum gewünschten Enzym
1. Anforderungen an ein neues Enzym
2.Erstellen einer Metagenom Bibliothek
3.Funktionelles und strukturelles screenig auf neue Enzyme
4. Enzymkandidaten
5.Pilot-scale Prozess
6.Enzym kann in der Biokatalyse angewendet werden
2.Erstellen einer Metagenom Bibliothek
3.Funktionelles und strukturelles screenig auf neue Enzyme
4. Enzymkandidaten
5.Pilot-scale Prozess
6.Enzym kann in der Biokatalyse angewendet werden
Unterteilung von Proteasen (Enzymklasse , Substrat , Gleichung) + Aufbau des aktiven Zentrums
Enzymklasse : Hydrolasen
Substrat : Peptidbindungen knüpfen und spaltem
Gleichung
Cysteinproteasen
Serinproteasen
Carboxyproteasen
Metalloproteasen
Substrat : Peptidbindungen knüpfen und spaltem
Gleichung
Cysteinproteasen
Serinproteasen
Carboxyproteasen
Metalloproteasen
Was sind die Fluxomiics
Analysieren der unterschiedlichen Ströme mithilfe der C13-MFA Methode
Vor - und Nachteile des Mutator strains gegenüber eprPCR ?
Vorteile
- Einfache Handhabung und geringer Zeitbedarf
-Transformation ganzer Plasmide
Nachteile:
-Viele Frameshifts
-Hohe Transitionsbevorzugung
-keine Kopplung von Organismen möglich
- Einfache Handhabung und geringer Zeitbedarf
-Transformation ganzer Plasmide
Nachteile:
-Viele Frameshifts
-Hohe Transitionsbevorzugung
-keine Kopplung von Organismen möglich
Anwendungsbeispiele in der Nahrungs und Futtermittelindustrie von Lipasen
Aromabildung
Verdauungshilfe
Futtermittelzusatz
Herstellung von strukturierten Tryglyceriden
-Modifikation natürlicher Fette und Öle
-Herstellung von Zuckerestern von Speisefettsäuren als Emulgatoren
Verdauungshilfe
Futtermittelzusatz
Herstellung von strukturierten Tryglyceriden
-Modifikation natürlicher Fette und Öle
-Herstellung von Zuckerestern von Speisefettsäuren als Emulgatoren
Drei unterschiedliche Verfahren zur Herstellung von Aminosäuren
Proteolyse (Eier?)
Chemische Herstellung aus Vorstufen
Mikrobielle Fermentation
Chemische Herstellung aus Vorstufen
Mikrobielle Fermentation
Wie kann das Lac Operon auch Galactose tolerieren?
Da Lactose bei der Spaltung in Glucose und Galactose umgewandelt wird , muss die Bindung der Glucose an CAP unterbunden werden damit das Lac Operon weiterhin funktioniert.
Wie kann man Lipasen verbessern?
Nutzung der Immobilisierung. Hydrophobe Beads können dazu führen , dass der "Deckel" der Lipase dauerhaft geöffnet bleibt.
Für die Verbesserung welcher Eigenschaften eines Biokatalysators setzen Sie
rationales
Design und wofür gelenkte Evolution ein? Nennen Sie je zweikonkrete Beispiele.
rationales
Design und wofür gelenkte Evolution ein? Nennen Sie je zweikonkrete Beispiele.
Rational: Temperaturstabilität, Aktivität, Selektivität
Gelenkt: LM-Stabilität, pH-Stabilität, Substrat/Produktstabilität
Gelenkt: LM-Stabilität, pH-Stabilität, Substrat/Produktstabilität
Was ist eine zwingende Voraussetzung zur Durchführung eines rationalen Proteindesigns?
Vorliegen einer Kristallstruktur oder eines Homologie-Modells
Was sind Limitationen bei der Durchführung eines gelenkten
Evolutionsexperiments?
Evolutionsexperiments?
(Methoden zur Vielfalt-Generierung nötig)
Random Mutagenese kein Einfluss wo Mutation entsteht
Suche nach Eigenschaft, die „screening“-fähig
Vorhandensein eines geeigneten HTS
Mutantenbibliothek komplex genug, um auch seltene, vorteilhafte Mutationen
dabei
(Hoher Zeitaufwand 6-9 Monate)
Random Mutagenese kein Einfluss wo Mutation entsteht
Suche nach Eigenschaft, die „screening“-fähig
Vorhandensein eines geeigneten HTS
Mutantenbibliothek komplex genug, um auch seltene, vorteilhafte Mutationen
dabei
(Hoher Zeitaufwand 6-9 Monate)
Wiegen Sie den Zeitbedarf der Durchführung eines rationalen Designs gegen den eines gelenkte Mutagenese Experiments ab.
Rational: 1 Woche
Gelenkt: 6-9 Monate
Gelenkt: 6-9 Monate
Sie setzen zur Erzeugung von Diversität einen Mutatorstamm ein. Nach vermeintlich erfolgreichen Experimenten (Screening zeigt eine Mutante mit deutlich höherer
Aktivität) sequenzieren Sie ihr Gen. Sie finden den Wildtyp. Erklären Sie
Aktivität) sequenzieren Sie ihr Gen. Sie finden den Wildtyp. Erklären Sie
Vektor DNA i.d.R größer als Gen (z.B. 4 kbp zu 1-2 kbp)
Mutationen bevorzugt im Vektor außerhalb des Gens
über Änderungen im Promoter etc. Expressionsvarianten generiert ohne Mutationen im Gen -> Wildtyp-Gensequenz bleibt erhalten
Mutationen bevorzugt im Vektor außerhalb des Gens
über Änderungen im Promoter etc. Expressionsvarianten generiert ohne Mutationen im Gen -> Wildtyp-Gensequenz bleibt erhalten
Der letzte Schritt eines Mutageneseexperimets mit einem Mutatorplasmid ist das curing.
Worum handelt es sich? Warum ist dieser Schritt nötig?
Worum handelt es sich? Warum ist dieser Schritt nötig?
Verlust des (Mutator-)Plasmids
Stopp der Mutationsgenerierung
Stopp der Mutationsgenerierung
Erklären Sie/Skizzieren Sie die DNA-Sequenziermethode nach Fred Sanger.
Didesoxy - Nukleotide (ddATP,ddCTP, ddGTP, ddTTP) jeweils in vier verschiedenen
Ansätzen, versehen mit Farbsignal
Einbau statistisch an jeder Position im Gen
Beendigung der Polymerisierung nach Einbau des Didesoxy - Nukleotids
Auftrennung über Agarosegelelektrophorese der Länge nach, das Farbnukleotid befindet
sich jeweils am Ende des Stranges
Ablesen des Farbcodes
Ansätzen, versehen mit Farbsignal
Einbau statistisch an jeder Position im Gen
Beendigung der Polymerisierung nach Einbau des Didesoxy - Nukleotids
Auftrennung über Agarosegelelektrophorese der Länge nach, das Farbnukleotid befindet
sich jeweils am Ende des Stranges
Ablesen des Farbcodes
Wie kann man Transcriptome analysieren?
Microarray
mRNA wird in cDNA umgeschrieben und mit Fluorescence (rot /grün) gelabelt
spezifische Bindung an Chip
An der Farbe erkennt man die Expression eines Proteins
halb/halb = gelb
mRNA wird in cDNA umgeschrieben und mit Fluorescence (rot /grün) gelabelt
spezifische Bindung an Chip
An der Farbe erkennt man die Expression eines Proteins
halb/halb = gelb
Wie funktioniert der FRET-Assay?
Protein, was Metabolit spezifisch binden kann, ist mit zwei fluoreszierenden Proteinen (A+B) assoziiert, welche bei unterschiedlicher Wellenlänge angeregt werden und
fluoreszieren und sich in einiger Entfernung zueinander befinden, solange kein Metabolit am Bindeprotein gebunden hat.
Die Lösung/Zelle wird mit der Anregungswellenlänge des einen Proteins (A) bestrahlt und eine entsprechende Lichtemittierung erfolgt.
Bindet ein Ligand an das Bindeprotein, kommen sich Fluoreszenzproteine durch Konformationsänderungen im Bindeprotein näher und Energie wird vom einen(A) zum
anderen Protein(B) übertragen und das andere Protein (B) emittiert Licht bei der Anregungswellenlänge des einen (A).
fluoreszieren und sich in einiger Entfernung zueinander befinden, solange kein Metabolit am Bindeprotein gebunden hat.
Die Lösung/Zelle wird mit der Anregungswellenlänge des einen Proteins (A) bestrahlt und eine entsprechende Lichtemittierung erfolgt.
Bindet ein Ligand an das Bindeprotein, kommen sich Fluoreszenzproteine durch Konformationsänderungen im Bindeprotein näher und Energie wird vom einen(A) zum
anderen Protein(B) übertragen und das andere Protein (B) emittiert Licht bei der Anregungswellenlänge des einen (A).
Anwendunsgebiete Protasen
Textilindustrie
Waschmittelindustrie
Papierindustrie
Lebensmittelindustrie
Lederverarbeitung
Waschmittelindustrie
Papierindustrie
Lebensmittelindustrie
Lederverarbeitung
Benennen der OMICS Technologien
Fluxomics
Metabolomics
Genomics
Proteomics
Transkriptomics
Metabolomics
Genomics
Proteomics
Transkriptomics
Organismen zur Milchsäureherstellung
Lactobacillus delbrückii
Lactobacillus leichmanii
Lactobacillus leichmanii
Beschreiben Sie die fünf Schlüsselschritte der Alkoholgewinnung aus Stärke und geben Sie für jeden Schritt stichwortartig die physikalische oder enzymatische „Behandlungs“methode an
Stärke -Dampf-Amylase-Gelatinierun-> Verflüssigung/Verzuckerung -S.cerevisiae -> Gährung -Dampf -> Destillation/Rektifikation -> Ethanol ( Schlempe wird abgezogen)
Wie lautet die stöchmetrische Reaktionsgleichung einer P450-Monooxygenasereaktion? Wie sieht da katalytische Zentrum einer P450 Monooxygenase aus
Katalytische Zentrum besteht aus einem Häm; auch akzeptieren: Tetraopyrolligand mit Eisenzentrum
R-H +NADPH+ O2 + H+ --> R-OH + NADP+ +H2O
Benennen und erläutern Sie fünf besprochene Ansätze wie die Serin-Produktion mittels Metabolic Engineering verbessert wurde. Erläutern Sie für jeden Punkt, warum eine erhöhte Produktbildung zu erwarten wäre?
Verbesserung der Vorstufe -> Zerstören von Pyk führt zu 40% höheren Ausbeuten
Überproduktion von L-serin genen
Deregulation der Schlüsselenzyme
Verhindern von Serin Abbau
Verbesserter Serin Export
Überproduktion von L-serin genen
Deregulation der Schlüsselenzyme
Verhindern von Serin Abbau
Verbesserter Serin Export
Which important role does the microbe Prochlorococcus sp. play?
produziert etwa 20% des verfügbaren sauerstoffs auf der erde
Welche wichtigen Funktionen haben Monooxygenasen?
Biosynthese: Abbau von Xenobiotika, Steroid metabolismus, Festtsäuremetabolismus, Vitamin D
Medizinisch: Entgiftungsfunktion (Parathion, Phenol Beispiel), Cazinogenese (Aromatische Amine), Steroide (Anabolika)
Medizinisch: Entgiftungsfunktion (Parathion, Phenol Beispiel), Cazinogenese (Aromatische Amine), Steroide (Anabolika)
Sie sind Leiter der Produktmanagementabteilung eines Waschmittelkonzerns und müssen
eine enzymbasiertes Waschmittel herstellen. Welche Enzyme würden Sie verwenden?
Welche Anforderungen?
eine enzymbasiertes Waschmittel herstellen. Welche Enzyme würden Sie verwenden?
Welche Anforderungen?
Lipasen, Proteasen
thermostabil, hohe Aktivität in basischem Milieu, keine Autoproteolyse
thermostabil, hohe Aktivität in basischem Milieu, keine Autoproteolyse
Was sind Cosmide?
Plasmide, die spezifische, vom Lambda-Phagen abgeleitete Sequenzen (cos-sites) besitzen und große Mengen DNA (40-50 kbp)aufnehmen können. Die cos-sites können zum Ring ligiert
werden.
werden.
Bei einem Aktivitäts-Screening suchen Sie nach einer thermostabilen Lipase. Ihre isolierten bakteriellen Genome haben Sie in eine geeignetes Cosmid kloniert. Wo könnten beim `Screening Probleme auftreten?
das Gen ist nicht vollständig auf dem Plasmid vorhanden und kann deshalb nicht zum korrekten Protein exprimiert werden.
das Gen befindet sich sehr weit vom Promoter entfernt und wird von der Polymerase nicht abgelesen.
das Gen befindet sich sehr weit vom Promoter entfernt und wird von der Polymerase nicht abgelesen.
Skizzieren Sie die Reaktion einer Lipase.
Z.B Glycerin verestert mit fettsäuren -> Lipase trennt fettsäuren ab
Glycerin und fettsäuren werden zum alkohol
Glycerin und fettsäuren werden zum alkohol
Erklären Sie die Grenzflächenaktivierung.
Lipase besitzt Deckel über dem katalytischen Zentrum.
Deckel geht auf, wenn Enzym mit organischer Phase
(Micellen) in Berührung kommt und Enzym ist aktiv.
Hohe Aktivitätssteigerung ab kritischer
Micellenkonzentration
Deckel geht auf, wenn Enzym mit organischer Phase
(Micellen) in Berührung kommt und Enzym ist aktiv.
Hohe Aktivitätssteigerung ab kritischer
Micellenkonzentration
Was ist die kritische Micellenkonzentration?
Konzentration von Tensid in wässriger Lösung, bei der sich Micellen bilden
Welche Vorteile hat die Immobilisierung von Lipasen?
-> erhöhte Stabilität
-> heterogene Katalyse möglich
->leichtere Abtrennung
-> Geeignet für conti prozesse
-> viele Katalysatoren aauf kleinem Raum = erhöhte Produktivität
-> heterogene Katalyse möglich
->leichtere Abtrennung
-> Geeignet für conti prozesse
-> viele Katalysatoren aauf kleinem Raum = erhöhte Produktivität
Nennen Sie Anwendungsgebiete von Lipasen.
Nahrungs un Futtermittelindustrie als Zusätze
Chemische Industrie für Waschmittel
Lederverarbeitung
Chemische Industrie für Waschmittel
Lederverarbeitung
Nennen Sie zwei Gärungsarten und skizzieren Sie die jeweilige Reaktion. Welche ist für die Milchsäuregärung geeignet?
Homofermentativ
1 Glucose -> 2 Lactat
Heterofermentativ
1 Glucose -> Lactat + Ethanol + CO2
Nur homofermentative organismen für milchsäuregährung
1 Glucose -> 2 Lactat
Heterofermentativ
1 Glucose -> Lactat + Ethanol + CO2
Nur homofermentative organismen für milchsäuregährung
Nennen Sie die drei Arten der Aminosäureproduktion
Chemische Synthese
Proteinhydrolyse
mikrobielle Fermentation
Proteinhydrolyse
mikrobielle Fermentation
Definieren Sie den E-Wert und den e.e.-Wert
E-Wert = (kcat/Km)R/(kcat/Km)s
ee (enantiomerenüberschuss) = (cr-cs)/cr+cs)
ee (enantiomerenüberschuss) = (cr-cs)/cr+cs)
Sie finden im Labor eine schlecht beschriftete Falsche. Auf ihr steht:
“(R)/(S) 2-Brompentan e.e.=90%” Was befindet sich in der Flasche?
“(R)/(S) 2-Brompentan e.e.=90%” Was befindet sich in der Flasche?
2-Brompentan mit einem Enantiomerenüberschuss von 90/% R-Enntiomer
Sie untersuchen ein stereoselektives Enzym. Der bestimmte E-Wert liegt bei E=160.
Wie bewerten Sie die Katalytische Aktivität des Enzyms?
Wie bewerten Sie die Katalytische Aktivität des Enzyms?
Gute Selektivität, da der E-Wert aus der logarithmischen Funktion bedingt nie einen Wert größer als 200 annehmen kann.
In der Literatur finden Sie die Angabe: e.e.=99% (bei 4% Umsatz). Wie bewerten Sie diese
Angabe?
Angabe?
Gute Selektivität bei gerigem Umsatz ... für biokatalyse eher ungeeignet
Warum sind Monooxygenasen wichtig im menschlichen Stoffwechsel?
Monooxygenasen katalysieren den Sauerstoffübertrag auf das Häm im Blut
Was ist ein mutator strain / Mutator plasmid
Stamm welcher fehlerhafte Polymerasen exprimiert und so zu Mutationen führt.
Mutator plasmid kannman in einen stamm einbringen um diesen zu mutieren
Mutator plasmid kannman in einen stamm einbringen um diesen zu mutieren
Worin besteht das größte Problem bei Proteasen in Waschmitteln? Wie können Sie dies
vermeiden?
vermeiden?
Autoproteolyse.
Synthese von inaktiven Vorstufen
Abspaltung der Pro-Sequenz steuerbar über pH-Wert
Immobilisierung.
Synthese von inaktiven Vorstufen
Abspaltung der Pro-Sequenz steuerbar über pH-Wert
Immobilisierung.
Definieren Sie Systembiologie und Synthetische Biologie und nennen Sie Unterschiede
zwischen beiden Disziplinen.
zwischen beiden Disziplinen.
Systembiologie = Zweig der Biowissenschaften, der versucht, biologische
Organismen in ihrer Gesamtheit zu verstehen (Omics!).
Synthetische Biologie = Interdisziplinäre Wissenschaft, die sich mit dem Design und der Konstruktion neuer biologischer Funktionen und Systeme, welche in der Natur nicht vorkommen beschäftigt.
Organismen in ihrer Gesamtheit zu verstehen (Omics!).
Synthetische Biologie = Interdisziplinäre Wissenschaft, die sich mit dem Design und der Konstruktion neuer biologischer Funktionen und Systeme, welche in der Natur nicht vorkommen beschäftigt.
Was ist Metabolic Engineering?
Umgehung/Überwindung/Modifizierung zellulärer Regulationsmechanismen, um Produkte in größeren Mengen zu erhalten.
Welche Schlüsseltechnologien des Metabolic Engineering kennen Sie?
Ultra high-troughput DNA sequencing
OMICS Technologien
Gensynthese
Klonieren knock out /knock in von genen
Protein engineering
Metagenomik
OMICS Technologien
Gensynthese
Klonieren knock out /knock in von genen
Protein engineering
Metagenomik
Was sind primäre und sekundäre Metabolite? Nennen Sie jeweils ein Beispiel.
primär = Stoffwechselprodukte/-intermediate, die zum Wachstum und Überleben des Organismus notwendig sind. Bsp: Ethanol
sekundär = Stoffwechselprodukte/-intermediate, die zum Wachstum und Überleben des Organismus nicht notwendig zu sein scheinen. Bsp: Antibiotika
sekundär = Stoffwechselprodukte/-intermediate, die zum Wachstum und Überleben des Organismus nicht notwendig zu sein scheinen. Bsp: Antibiotika
Welche Strategien zur Steigerung der Produktausbeute kennen Sie?
Veränderung des Synsthesewegs -> Überexpression des limitierenden Enzyms
-> Identifikation der limitierenden Schritte
->Veränderung der Regulation
Veränderung des Zellmetabolismus um mehr Energie bereit zu stellen
Veränderung des Transportweges
Verbesserung der Substrattoleranz
Entkopplung von Wachstum und Produktion
-> Identifikation der limitierenden Schritte
->Veränderung der Regulation
Veränderung des Zellmetabolismus um mehr Energie bereit zu stellen
Veränderung des Transportweges
Verbesserung der Substrattoleranz
Entkopplung von Wachstum und Produktion
Nennen Sie die drei Hauptschritte der Directed Protein Evolution
1. Finden des "Gen of interest"
2. Generierung von Mutanten
3. Screening auf Verbesserungen
4.Isolation des Gens , welches die Verbessrung codiert oder iterativ von neuem beginnen, bis die gewünschte Verbesserung vorhanden ist.
2. Generierung von Mutanten
3. Screening auf Verbesserungen
4.Isolation des Gens , welches die Verbessrung codiert oder iterativ von neuem beginnen, bis die gewünschte Verbesserung vorhanden ist.
Was ist Metagenomik?
Forschungsgebiet der Biowissenschaften, das mit modernen molekularbiologischen
Methoden die Gesamtheit des Genoms eines Biotops zu erfassen versucht. Attraktiv, da
Mikroorganismen nicht kultiviert werden müssen und nur DNA isoliert werden muss.
Methoden die Gesamtheit des Genoms eines Biotops zu erfassen versucht. Attraktiv, da
Mikroorganismen nicht kultiviert werden müssen und nur DNA isoliert werden muss.
Sie möchten einen Aspergillus-Hochleistungsstamm zur Zitronensäureproduktion entwickeln.
Um die Ausbeute zu erhöhen überlegen Sie den Zitronensäureabbau im Citrat-Zyklus zu
unterdrücken. Erwarten Sie das der Mikroorganismus solch einen Eingriff in den Stoffwechsel
überlebt? Begründen Sie.
Um die Ausbeute zu erhöhen überlegen Sie den Zitronensäureabbau im Citrat-Zyklus zu
unterdrücken. Erwarten Sie das der Mikroorganismus solch einen Eingriff in den Stoffwechsel
überlebt? Begründen Sie.
-nein, würde er nicht überleben, dader Citratzyklus essentiell zur Energiegewinnung und Bildung von Zwischenprodukten für Anabolismus ist
Sie stellen fest, dass ein Enzym des von Ihnen untersuchten Stoffwechselwegs eine starke
Produktinhibierung zeigt. Wie können Sie die Produktbildung verbessern?
Produktinhibierung zeigt. Wie können Sie die Produktbildung verbessern?
inhibiertes Enzym modifiizeren, damit Produkt nicht binden kann
Wie kann man die Thermostabilität eines Enzyms mittels Protein Engineering verbessern?
in Loop-Regionen bei gegenüberliegenden Loops Aminosäuren mit entgegengesetzt
geladenen Resten einbauen, z.B. Lysin und Aspartat.
geladenen Resten einbauen, z.B. Lysin und Aspartat.
Sie möchten den Stoffwechselweg eines gebildeten Produktes optimieren. Nach
umfangreichen Untersuchungen haben Sie ein Enzym erkannt, das aufgrund der langsamen
Umsatzrate einen Flaschenhals darstellt. Was können Sie tun, um diesen zu umgehen?
umfangreichen Untersuchungen haben Sie ein Enzym erkannt, das aufgrund der langsamen
Umsatzrate einen Flaschenhals darstellt. Was können Sie tun, um diesen zu umgehen?
z. B. Aktivität des Enzyms durch Mutagenese verbessern oder dafür sorgen, dass das Gen
mehr exprimiert wird (stärkerer Promotor, Tandem Repeats), um die schlechte Aktivität durch
die Enzymmenge zu kompensieren.
mehr exprimiert wird (stärkerer Promotor, Tandem Repeats), um die schlechte Aktivität durch
die Enzymmenge zu kompensieren.
Definieren Sie synthetische Biologie und nennen Sie die Hierarchie der Biomoleküle
Synthetische Biologie ist das rationale Modellieren, Konstruieren,Korrigieren und testen künstlicher lebender Systeme.
Parts-> Devices -> System
Parts-> Devices -> System
Nennen Sie Schlüsseltechnologien und Limitationen der Synthetischen Biologie
DNA Synthese
DNA Sequenzierung
Selektion
Klonierung
Regulation
Limitationen: Analyse und verständnis lebendiger systeme muss gegeben sein
Vernetzung von metabolitwegen , manweiß nir so ganz genau worauf es sich alles auswirkt
Sehr komplexe Metabolitwege
DNA Sequenzierung
Selektion
Klonierung
Regulation
Limitationen: Analyse und verständnis lebendiger systeme muss gegeben sein
Vernetzung von metabolitwegen , manweiß nir so ganz genau worauf es sich alles auswirkt
Sehr komplexe Metabolitwege
Was ist ein Minimalgenom?
DNA, welche nur die für das Leben eines Organismus essenziellen Gene beinhaltet
Wie kann eine Kompartimentisierung in der Synthetischen Biologie erfolgen?
Räumliche Kompartementisierung
Zeitliche "
Funktionelle "
Zeitliche "
Funktionelle "
Was versteht man unter Orthogonalisierung?
Entkopplung von Stoffwechselwegen
-> Inhibierung vonProtein/Metabolitinteraktionen
->Nutzung alternativer Metabolite
-> Inhibierung vonProtein/Metabolitinteraktionen
->Nutzung alternativer Metabolite
Skizzieren Sie das Lac-Operon und geben Sie zwei Regulationsszenarien an. Welche Rolle
spielt cAMP?
spielt cAMP?
cAMP = Second messenger , Aktivierung von CAP , Briegender DNA damit polymerase besser binden kann : Nur bei Glucosemangel
Nennen Sie die generelle Vorgehensweise der Metagenomik und gehen Sie dabei auf die
zwei unterschiedlichen Screeningmethoden ein.
zwei unterschiedlichen Screeningmethoden ein.
1. Entnahme einer Bodenprobe
2. Isolieren von DNA / RNA
3.Sequenzierung und Analyse
4. Klonieren und Erstellen einer Bilbliothek
5.Screening auf Funktion und Struktur
2. Isolieren von DNA / RNA
3.Sequenzierung und Analyse
4. Klonieren und Erstellen einer Bilbliothek
5.Screening auf Funktion und Struktur
Probleme bei e.coli und screening
Screeningerfolg nicht immer gegeben, da E. coli nicht für viele Proteine nicht der optimale
Expressionsstamm ist. Wegen posttranslationaler Modifikationen (z.B. Glykosylierung) oder
Ausbildung von Disulfidbrücken (Cytoplasma ist reduzierend).
Expressionsstamm ist. Wegen posttranslationaler Modifikationen (z.B. Glykosylierung) oder
Ausbildung von Disulfidbrücken (Cytoplasma ist reduzierend).
Was sind Histone und warum sind sie für die Metagenomik interessant?
basische, eukaryotische Proteine, welche für die Verpackung der DNA, aber auch für die Expression der Gene zuständig sind. Vier verschiedene Histone bilden ein Oktamer, um welchen sich die DNA wickeln kann.
Nennen Sie Performance-Kriterien für Biokatalysatore
Aktivität
Stabilität
Effizienz
Spezifität
Stabilität
Effizienz
Spezifität
Wie werden Proteasen eingeteilt?
4 Klassen
Serinproteasen (Subtilisin , Chemo-/Trypsin)
Cysteinproteasen ( Papain)
Carboxyproteasen (Chymosin , Pepsin)
Metalloproteasen (Thermolysin)
Serinproteasen (Subtilisin , Chemo-/Trypsin)
Cysteinproteasen ( Papain)
Carboxyproteasen (Chymosin , Pepsin)
Metalloproteasen (Thermolysin)
Was sind Detergenzien?
Amphiphlie Reagenzien, die einen hydrophoben und hydrophilen Charakter besitzen. Können die Oberflächenspannung herab setzen. Es gibt anionische, kationische un neutrale Detergenzien
Nennen Sie die katalytische Triade von Serinproteasen
Asparaginsäure- Histidin - Serin
Sie benutzen ein Flüssigwaschmittel und waschen weiße Wäsche. Die Kleidung weist einige
Zeit später gelbliche Flecken auf und riecht merkwürdig. Was ist passiert?
Zeit später gelbliche Flecken auf und riecht merkwürdig. Was ist passiert?
Autoproteolyse der Enzyme, Die Proteinfragmente dienen als Nahrung für Mikroorganismen.
Warum werden Bacillus-Stämme häufig zur Synthese von Proteasen verwendet?
Sekretieren sehr gut und erleichtern somit die Aufreinigung enorm. Bis zu 20 g/L
Nennen Sie drei Anforderungen an Proteasen in der Industrie
Thermostabilität, pH-Stabilität, breites Substratspektrum
Sie haben den Auftrag, eine Serin-Protease, welche zwischen ungeladenen, großen Aminosäuren schneidet, mittels Protein Engineering für positiv geladene, kleine Aminosäuren spezifisch zu machen. Die Struktur ist bekannt. Was können Sie tun?
Bindungstasche durch Substitution größerer Aminosäuren kleiner machen.
Negativ geladene Aminosäuren für die Bindung der positiv geladenen Substrate einbauen.
Achtung: Bindung darf nicht zu stark und nicht zu schwach sein!
Negativ geladene Aminosäuren für die Bindung der positiv geladenen Substrate einbauen.
Achtung: Bindung darf nicht zu stark und nicht zu schwach sein!
Kartensatzinfo:
Autor: Biofee
Oberthema: Biotechnologie
Thema: Stoffproduktion
Schule / Uni: RWTH Aachen
Ort: Aachen
Veröffentlicht: 23.07.2013
Tags: OMICS Schwaneberg
Schlagwörter Karten:
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