Lösung zu Aufgabe 1 Phenylketonuria Silke Trißl Prof. Ulf Leser Wissensmanagement in der Bioinformatik Aufgabe 1 • Symptome eines Kindes in der Arztpraxis: – epileptische Anfälle Übererregt Pigmentstörungen auf der Haut unangenehmer Geruch nach Mäusekot – Tante des Kindes hat ähnliche Symptome – – – ⇒ Annahme: Es handelt sich um eine Erbkrankheit Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 2 1 Datenbanksuche Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 3 Datenbanksuche – cont. Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 4 2 Lösung Krankheit Phenylketonuria (PKU) OMIM-Acc: 261600 Überprüfung RFLP des entsprechenden Genes Gen Phenylalanine hydroxylase Phenylananine 4-monooxygenase EC-Nummer 1.14.16.1 Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 5 Was ist ein RFLP - Restriction fragment length polymorphism? • Restriktionsenzym schneidet DNA Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 6 3 RFLP - Restriction fragment length polymorphism • DNA mit unterschiedlicher Länge wird aufgetrennt ⇒ liegt eine Veränderung an Position x vor? Wir brauchen eine DNA Sequenz! Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 7 Aufgabe 2 • Auf welchem Gen ist der Defekt lokalisiert und wie wird er vererbt? • Gen ist auf Chromosom 12 • Vererbung erfolgt – autosomal (nicht auf Geschlechtschromosom) – rezessiv Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 8 4 Lösung Quelle: http://www.m-ww.de/krankheiten/erbkrankheiten/phenylketonurie.html Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 9 Aufgabe 3 • Welche biochemische Reaktion wird durch dieses Enzym katalysiert? Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 10 5 Aufgabe 3 – cont. • In welchem biochemischen Pathway wird es benötigt? • Phenylalanine, tyrosin and tryptophan biosynthesis Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 11 Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 12 6 Aufgabe 4 • Wie lang sind die genomische DNA und die mRNA beim Menschen? Was ist der Grund für die Abweichung? • Grund für die Abweichung: Introns in der genomischen DNA, die in der mRNA entfernt wurden Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 13 Aufgabe 5 • Welche molekulare Funktion besitzt PAH und an welchem biologischen Prozess ist es laut Gene Ontology beteiligt? Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 14 7 Aufgabe 6 • Gibt es für Phenylketonuria eine eigene Datenbank über Mutationen? • Ja, unter http://www.pahdb.mcgill.ca/ Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 15 Aufgabe 6 – cont Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 16 8 Aufgabe 7 • Für welche Organismen sind Proteinsequenzen von PAH in SWISS-PROT vorhanden? • Eukaryoten - Caenorhabiditis elegans, Drosophila melanogaster (fruit fly), Homo sapiens (Human), Mus musculus (Mouse), Rattus norvegicus (Rat) • Prokaryoten - Caulobacter crescentus, Chromobacterium violaceum, Pseudomonas aeruginosa, Ralstonia solanacearum, Rhizobium loti, Vibrio cholerae Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 17 Aufgabe 7 – cont Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 18 9 Aufgabe 8 • Für welche dieser Organismen gibt es experimentell bestimmte Strukturen in PDB? • 1phz • 1pah • 1ltv Rattus norvegicus (Rat) Homo sapiens (Human) Chromobacterium violaceum Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 19 Aufgabe 8 – cont. 1pah Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 20 10 Aufgabe 9 • Welche Proteinsequenzen sind der Proteinsequenz des humanen PAH ähnlich? • Tryphtophan 5-monooxygenase • Tyrosine 3-monooxygenase Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 21 Aufgabe 9 – cont Silke Trißl, Prof. Ulf Leser: Molekularbiologische Datenbanken, SoSe 2004 22 11