„Klausur Systembiologie“
M0505-05G01 | WiSe 2020/21
Mo, 08. Mrz. 2021 11:10 – 12:40 Uhr | Open-Book Format
Name: Natalie Schlüter Matrikelnummer: 4930222
Organisation
• Prüfungsdauer: 90 Minuten
• Bitte beschriften Sie das Dokument mit Namen und Matrikelnummer.
• Zulässige Hilfsmittel: Vorlesungsskript, Internet.
• Die Klausur enthält 8 Aufgaben.
• Überprüfen Sie das Dokument vor Bearbeitung der Klausur auf Vollständigkeit.
• Bitte lesen Sie sich alle Aufgaben zuerst durch.
• Sollten Sie die Aufgabenstellung nicht verstehen, dürfen Sie bis 11:20 Uhr
Prof. Dahmann diesbezüglich kontaktieren.
• Bitte schreiben Sie unter dem Aufgabenfeld Ihre Antwort.
• Sie dürfen gern mehr Platz für Ihre Antworten beanspruchen.
Die Anfangsdarstellung dient nur zur besseren Übersicht aller Fragen.
• Alle Seiten im Dokument sind Bestandteil der Klausur.
• Die Prüfung ist 12:40 Uhr beendet. Bitte uploaden Sie danach sofort die Prüfung!
• Bei technischen Problemen bitte sofort melden!
Ansprechpartner während der Klausur
Verständnis der Aufgabendarstellung Technische Fragen
Prof. Christian Dahmann Uta Gey
0351 463 – 35407
Viel Erfolg!
, Aufgabe 1 (4 Punkte)
Beschreiben Sie für ein System Ihrer Wahl (das NICHT in der Vorlesung
behandelt worden ist!) die Komponenten, mögliche Regeln der Interaktion und die
daraus resultierende neue Eigenschaft (‚emerging property’).
Antwort:
System : Gesellschaft
Komponenten: einzelne Menschen
Mögliche Regeln der Interaktion in einer Gesellschaft aus Menschen sind das Einhalten
von Gesetzen und die sozialen Konventionen. Durch das Einhalten dieser Regeln können
verschiedene Kulturen und Gesellschaften miteinander agieren, ohne das es zu großen
Problemen kommt. Die Soziale Interaktion mit anderen Menschen und Gesellschaften wird
durch regeln vereinfacht und sorgt für ein friedliches miteinander, Austausch und der
gemeinsamen Weiterentwicklung.
Aufgabe 2 (6 Punkte)
Ein Zebra hat Streifen. Spekulieren Sie, wie diese Streifen entstehen könnten.
Warum ist es schwierig, Hypothesen der Streifenbildung experimentell in Zebras
zu testen. Welches andere Modellsystem scheint dazu geeigneter zu sein?
Antwort:
Ich gehe von aus, dass diese Streifen, wie die Schuppenfarbe der Eidechse entsteht durch
das vorhandensein eines Morphogens, welches als Aktivator bezeichnet, welches
wiederrum mit einem Inhibitor konkurriert und je nachdem welche Konzentration zum
Zeitpunkt X in der Entwicklung am höchsten ist, dessen Phänotyp wird ausgebildet. Somit
würde ich bei der Entstehung der Streifen von zebras auf den Turing-Mechanismus
verweisen, welcher beschreibt, dass ein Aktivator zu einer Produktion der Substanz X
führt, dabei jedoch auch autokatalytisch ist und die Produktion eines Inhibitors aktiviert.
Dieser Inhibitor kann den autokatalytischen Prozess stören und konkurriert durch Diffusion
mit dem Aktivator. Der Inhibitor kann sich schneller ausbriten, der Aktivator hat jedoch eine
stärkere Wirkung. Durch Diffusion kann somit ein räumliches Muster geschaffen werden
was beim Beispiel Giraffe folgendes auslösen könnte: an Stelle X ist eine hohe
Konzentration des Aktivators vorhanden, wodurch das Fell in diesem Bereich schwarz
gefärbt wird. Testen könnte man diese Hypothese, indem man durch Mutagenese eine
Mutante erzeugt, welche das morphogen nicht ausbildet und somit keine Musterbildeung
hervorrufen sollte.
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M0505-05G01 | WiSe 2020/21
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• Prüfungsdauer: 90 Minuten
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• Die Klausur enthält 8 Aufgaben.
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• Sollten Sie die Aufgabenstellung nicht verstehen, dürfen Sie bis 11:20 Uhr
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Antwort:
System : Gesellschaft
Komponenten: einzelne Menschen
Mögliche Regeln der Interaktion in einer Gesellschaft aus Menschen sind das Einhalten
von Gesetzen und die sozialen Konventionen. Durch das Einhalten dieser Regeln können
verschiedene Kulturen und Gesellschaften miteinander agieren, ohne das es zu großen
Problemen kommt. Die Soziale Interaktion mit anderen Menschen und Gesellschaften wird
durch regeln vereinfacht und sorgt für ein friedliches miteinander, Austausch und der
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Aufgabe 2 (6 Punkte)
Ein Zebra hat Streifen. Spekulieren Sie, wie diese Streifen entstehen könnten.
Warum ist es schwierig, Hypothesen der Streifenbildung experimentell in Zebras
zu testen. Welches andere Modellsystem scheint dazu geeigneter zu sein?
Antwort:
Ich gehe von aus, dass diese Streifen, wie die Schuppenfarbe der Eidechse entsteht durch
das vorhandensein eines Morphogens, welches als Aktivator bezeichnet, welches
wiederrum mit einem Inhibitor konkurriert und je nachdem welche Konzentration zum
Zeitpunkt X in der Entwicklung am höchsten ist, dessen Phänotyp wird ausgebildet. Somit
würde ich bei der Entstehung der Streifen von zebras auf den Turing-Mechanismus
verweisen, welcher beschreibt, dass ein Aktivator zu einer Produktion der Substanz X
führt, dabei jedoch auch autokatalytisch ist und die Produktion eines Inhibitors aktiviert.
Dieser Inhibitor kann den autokatalytischen Prozess stören und konkurriert durch Diffusion
mit dem Aktivator. Der Inhibitor kann sich schneller ausbriten, der Aktivator hat jedoch eine
stärkere Wirkung. Durch Diffusion kann somit ein räumliches Muster geschaffen werden
was beim Beispiel Giraffe folgendes auslösen könnte: an Stelle X ist eine hohe
Konzentration des Aktivators vorhanden, wodurch das Fell in diesem Bereich schwarz
gefärbt wird. Testen könnte man diese Hypothese, indem man durch Mutagenese eine
Mutante erzeugt, welche das morphogen nicht ausbildet und somit keine Musterbildeung
hervorrufen sollte.
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