Proteinstrukturvorhersage: Quizfragen und Lernmaterialien

Question 1

Welche Methode wird in der Proteinstrukturvorhersage verwendet, um die Struktur eines Proteins nur anhand seiner Aminosäuresequenz zu bestimmen?

Accepted Answer

Ab-initio-Vorhersage

Answer

Homologiemodellierung

Answer

Kernspinresonanzspektroskopie

Answer

Röntgenkristallographie

Question 2

Welche Methode wird in der Homologiemodellierung eingesetzt, um die Struktur eines Targetproteins vorherzusagen?

Accepted Answer

Sequenzalignment mit bekannten Proteinstrukturen

Answer

Ab-initio-Vorhersage ohne Vorwissen

Answer

Röntgenkristallographie zur direkten Strukturbestimmung

Answer

Kernspinresonanzspektroskopie zur Untersuchung der Proteinstruktur in Lösung

Question 3

Was ist ein charakteristisches Merkmal der ab-initio-Proteinstrukturvorhersage?

Accepted Answer

Vorhersage der Proteinstruktur ausschließlich anhand der Aminosäuresequenz

Answer

Verwendung von Vorinformationen aus bekannten Proteinstrukturen

Answer

Hohe Genauigkeit der vorhergesagten Proteinstrukturen

Answer

Geeignet für die Vorhersage großer Proteinkomplexe

Question 4

Wie lässt sich der aktuelle Stand der Proteinstrukturvorhersage am besten beschreiben?

Accepted Answer

Herausfordernde Aufgabe, aber mit erheblichen Fortschritten

Answer

Etablierte Technologie mit hochpräzisen Vorhersagen

Answer

Keine wesentliche Bedeutung für die biologische Forschung

Answer

Veraltete Technologie, die in Zukunft keine Rolle mehr spielen wird

Question 5

Welche Faktoren tragen zur Komplexität der Proteinstrukturvorhersage bei?

Accepted Answer

Alle oben genannten Faktoren

Answer

Vielfältige Konformationen, die Proteine einnehmen können

Answer

Wechselwirkungen zwischen den Seitenketten von Aminosäuren

Answer

Einfluss des umgebenden wässrigen Milieus

Question 6

Welche Aussage beschreibt die Homologiemodellierung korrekt?

Accepted Answer

Sie basiert auf der Sequenzähnlichkeit zwischen dem Zielprotein und einem bekannten Protein mit bekannter Struktur.

Answer

Sie ist eine sehr genaue Methode zur Proteinstrukturvorhersage.

Answer

Sie kann nur für Proteine verwendet werden, deren Struktur experimentell bestimmt wurde.

Answer

Sie ist eine ab-initio-Methode zur Proteinstrukturvorhersage.

Question 7

Wie wird die Proteinstrukturvorhersage in der Wirkstoffforschung eingesetzt? Nennen Sie die damit verbundenen Herausforderungen und Chancen.

Accepted Answer

Entwicklung neuer Medikamente durch gezieltes Ansprechen auf bestimmte Proteinstrukturen

Accepted Answer

Optimierung bestehender Medikamente durch Vorhersage ihrer Wechselwirkungen mit Proteinen

Accepted Answer

Identifizierung neuer Wirkstoffziele durch Vorhersage der Proteinstruktur von Krankheitserregern

Answer

Keine der oben genannten

Question 8

Wie tragen Faltungsalgorithmen zur ab-initio-Vorhersage der Proteinstruktur bei? Erläutern Sie ihre grundlegenden Ansätze und die damit verbundenen Herausforderungen.

Accepted Answer

Faltungsalgorithmen verwenden Energiefunktionen, um die Stabilität verschiedener Proteinstrukturen zu bewerten.

Answer

Faltungsalgorithmen erzeugen zufällige Strukturen und wählen diejenige aus, die am besten zu experimentellen Daten passt.

Answer

Faltungsalgorithmen sind deterministisch und liefern immer das gleiche Ergebnis.

Answer

Faltungsalgorithmen können nur Strukturen für kleine Proteine vorhersagen.

Question 9

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Homologiemodellierung?

Accepted Answer

Vorhersage einer Proteinstruktur unter Verwendung einer bekannten Struktur als Vorlage mit ähnlicher Sequenz.

Answer

Bestimmung der Proteinstruktur durch Kristallografie oder Kernspinresonanzspektroskopie.

Answer

Vorhersage der Proteinstruktur ohne Verwendung einer Vorlage.

Answer

Optimierung der experimentell bestimmten Proteinstruktur durch molekulare Dynamiksimulationen.

Question 10

Welcher Faktor hat den größten Einfluss auf die Genauigkeit der Homologiemodellierung?

Accepted Answer

Sequenzähnlichkeit zwischen Ziel- und Template-Protein

Answer

Länge des Zielproteins

Answer

Verfügbarkeit von experimentellen Daten über das Zielprotein

Answer

Rechenleistung des Computers

Question 11

Welche ab-initio-Vorhersagemethode basiert auf der Suche nach der Proteinstruktur mit der niedrigsten Energie?

Accepted Answer

Monte-Carlo-Simulation

Answer

Molekulardynamiksimulation

Answer

Faltungsnetzwerke

Answer

Template-basierte Modellierung

Question 12

Welcher Algorithmus wird üblicherweise in Monte-Carlo-Simulationen für die Proteinstrukturvorhersage verwendet?

Accepted Answer

Metropolis-Algorithmus

Answer

Genetischer Algorithmus

Answer

K-Means-Algorithmus

Answer

Neuronales Netzwerk

Question 13

Welche Maßnahme quantifiziert die Ähnlichkeit zwischen zwei Proteinstrukturen?

Accepted Answer

Mittlere quadratische Abweichung (RMSD)

Answer

Sequenzidentität

Answer

Sättigungs-Transfer-Differenz-NMR (STD-NMR)

Answer

Oberflächenkompatibilität

Question 14

Welche Datenbank enthält experimentell bestimmte Proteinstrukturen?

Accepted Answer

Protein Data Bank (PDB)

Answer

UniProt

Answer

GenBank

Answer

PubMed

Question 15

Welche Aussage über Proteinstrukturvorhersage ist falsch?

Accepted Answer

Die Vorhersage der Proteinstruktur ist immer exakt.

Answer

Die Proteinstrukturvorhersage kann durch experimentelle Daten verbessert werden.

Answer

Die Proteinstrukturvorhersage kann zur Untersuchung der Proteinfunktion verwendet werden.

Answer

Proteinstrukturvorhersage kann bei der Entwicklung neuer Therapien helfen.

Question 16

Welches Kriterium ist bei der Bewertung der Qualität einer Proteinstrukturvorhersage am wichtigsten?

Accepted Answer

RMSD zur experimentell bestimmten Struktur

Answer

Konsistenz mit bekannten funktionellen Daten

Answer

Niedrigste Energiekonformation

Answer

Visuelle Ähnlichkeit zum Zielprotein

Question 17

Welche der folgenden Methoden ist eine Homologiemodellierungsmethode?

Accepted Answer

Template-basierte Modellierung

Answer

Ab-initio-Vorhersage

Answer

molekulares Docking

Answer

molekulare Dynamik

Question 18

Welche Aussage über ab-initio-Vorhersage ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann komplexe Proteinfaltungen vorhersagen.

Answer

Sie verwendet experimentelle Daten als Vorlagen.

Answer

Sie ist schneller als Homologiemodellierung.

Answer

Sie ist eine zuverlässige Methode für alle Proteine.

Question 19

Welche Datenbank enthält Informationen über experimentell bestimmte Proteinstrukturen?

Accepted Answer

Protein Data Bank

Answer

Swiss-Prot

Answer

GenBank

Answer

UniProt

Question 20

Welche Methode nutzt Sequenzähnlichkeit zur Vorhersage von Proteinstrukturen?

Accepted Answer

Homologiemodellierung

Answer

Ab-initio-Vorhersage

Answer

Enzym-Design

Answer

Protein-Bindungsvorhersage

Question 21

Welcher Hauptvorteil unterscheidet Ab-initio-Vorhersage von Homologiemodellierung?

Accepted Answer

Keine Notwendigkeit für eine Vorlage

Answer

Geringere Rechenzeit

Answer

Höhere Genauigkeit

Answer

Bessere Modellierung von Rückgratkonformationen

Question 22

Welche Datenbank ist eine gängige Ressource für die Proteinstrukturvorhersage?

Accepted Answer

Protein Data Bank

Answer

KEGG-Datenbank

Answer

GenBank

Answer

UniProt-Datenbank

Question 23

Wie organisiert CASP die Bewertung von Proteinstrukturvorhersagen?

Accepted Answer

Blinden Tests

Answer

Peer-Reviews

Answer

Offene Tests

Answer

Automatische Tests

Question 24

Welches der folgenden Programme wird für die Ab-initio-Vorhersage verwendet?

Accepted Answer

ROSETTA

Answer

CHARMM

Answer

MODELLER

Answer

AMBER

Question 25

Welche Methode der Proteinstrukturvorhersage basiert auf der Ähnlichkeit zu bereits bekannten Proteinstrukturen?

Accepted Answer

Homologiemodellierung

Answer

Ab-initio-Vorhersage

Answer

Proteinfaltung

Answer

Molekulardynamik

Question 26

Welches Kriterium dient zur Beurteilung der Genauigkeit einer Proteinstrukturvorhersage?

Accepted Answer

Root Mean Square Deviation (RMSD)

Answer

Protein Data Bank (PDB)

Answer

Fold Recognition

Question 27

Nennen Sie eine Anwendung der Proteinstrukturvorhersage in der Bioinformatik?

Accepted Answer

Arzneimittelentwicklung

Answer

Proteinsequenzanalyse

Answer

Genom-Annotation

Answer

DNA-Sequenzierung

Question 28

Was ist der erste Schritt im Prozess der Homologiemodellierung?

Accepted Answer

Suche nach einer Template-Struktur mit hoher Sequenzähnlichkeit

Answer

Ausrichtung der Sequenz des Zielproteins mit der Template-Struktur

Answer

Generierung eines anfänglichen Modells

Question 29

Welches Format wird zur Speicherung von Proteinstrukturen verwendet?

Accepted Answer

PDB-Datei

Answer

JSON-Datei

Answer

XML-Datei

Answer

FASTA-Datei

Question 30

Welche Datenbank beinhaltet eine Sammlung experimentell bestimmter Proteinstrukturen?

Accepted Answer

Protein Data Bank (PDB)

Answer

UniProt

Answer

SCOP

Answer

GenBank

Question 31

Welche der folgenden Methoden der Proteinstrukturvorhersage beruht auf dem Prinzip der sequenzähnlichen Faltung?

Accepted Answer

Homologiemodellierung

Answer

Ab-initio-Vorhersage

Answer

Physikalisch basierte Vorhersage

Question 32

Welche der folgenden Informationen ist eine wesentliche Voraussetzung für die Homologiemodellierung?

Accepted Answer

Bekannte Struktur eines homologen Proteins

Answer

Experimentelle Daten zur Proteinstruktur

Answer

Primärsequenz des Zielproteins

Answer

Physikalisch-chemische Eigenschaften des Proteins

Question 33

Welche der folgenden Datenbanken stellt Informationen über experimentell bestimmte Proteinstrukturen bereit?

Accepted Answer

PDB

Answer

UniProt

Answer

GenBank

Question 34

Welches der folgenden Kriterien wird zur Bewertung der Genauigkeit von Proteinstrukturvorhersagen herangezogen?

Accepted Answer

RMSD

Answer

p-Wert

Answer

F-Maß

Answer

AUC

Question 35

Welche der folgenden Anwendungen macht sich die Proteinstrukturvorhersage zunutze?

Accepted Answer

Arzneimittelentwicklung

Answer

Steuererklärung

Answer

Webdesign

Answer

Landwirtschaft

Question 36

Welche der folgenden Aussagen zur Vorhersage von Protein-Protein-Interaktionen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann zur Identifizierung von Proteinkomplexen eingesetzt werden

Answer

Sie erfordert keine experimentellen Daten

Answer

Sie ist vollständig zuverlässig

Question 37

Welcher der folgenden Fortschritte hat in den letzten Jahren die Proteinstrukturvorhersage verbessert?

Accepted Answer

Verbesserte Algorithmen

Answer

Geringere Datenverfügbarkeit

Answer

Weniger experimentelle Validierung

Answer

Verminderte Rechenleistung

Question 38

Welche der folgenden Aussagen zur Zukunft der Proteinstrukturvorhersage ist wahrscheinlich zutreffend?

Accepted Answer

Sie wird eine noch wichtigere Rolle in der biologischen Forschung spielen

Answer

Sie wird an Bedeutung verlieren

Answer

Sie wird durch experimentelle Methoden ersetzt

Question 39

Welche Aussage zur Ab-initio-Vorhersage von Proteinstrukturen trifft zu?

Accepted Answer

Sie basiert nicht auf Vorinformationen über ähnliche Strukturen.

Answer

Sie ist schneller als die Homologiemodellierung.

Answer

Sie ist die am häufigsten angewandte Methode zur Proteinstrukturvorhersage.

Question 40

Welches Programm wird zur Ab-initio-Vorhersage von Proteinstrukturen genutzt?

Accepted Answer

Rosetta

Answer

BLAST

Answer

MODELLER

Answer

SWISS-MODEL

Question 41

Wie funktioniert die "Threading"-Methode zur Proteinstrukturvorhersage?

Accepted Answer

Sie ordnet eine unbekannte Sequenz bekannten Strukturdatenbanken zu.

Answer

Sie beruht auf der Ähnlichkeit zu bekannten Proteinstrukturen.

Answer

Sie berechnet die Struktur aus der Sequenz mit statistischen Methoden.

Question 42

Welchen zentralen Vorteil bietet die Proteinstrukturvorhersage in der Bioinformatik?

Accepted Answer

Sie ermöglicht es, Funktion und Mechanismus von Proteinen zu erforschen.

Answer

Sie ist eine kostengünstige Alternative zur Proteinreinigung.

Answer

Sie ist die einzige Möglichkeit, die Proteinstruktur zu bestimmen.

Question 43

Welche Aussage zur Qualität von Proteinstrukturvorhersagen ist richtig?

Accepted Answer

Die Qualität variiert je nach verwendeter Methode und verfügbaren Daten.

Answer

Alle Methoden liefern gleich genaue Vorhersagen.

Answer

Ab-initio-Vorhersagen sind immer genauer als Homologiemodellierungen.

Question 44

Mit welcher Methode wird die Genauigkeit von Proteinstrukturvorhersagen bewertet?

Accepted Answer

RMSD (Root Mean Square Deviation)

Answer

SWISS-MODEL

Answer

MODELLER

Answer

BLAST

Question 45

Welche Aussage über die Zukunft der Proteinstrukturvorhersage ist zutreffend?

Accepted Answer

Neue Methoden und Algorithmen werden präzisere Vorhersagen ermöglichen.

Answer

Die aktuellen Methoden sind bereits perfekt und es gibt keine weiteren Verbesserungen.

Answer

Die Ab-initio-Vorhersage wird in Kürze die Homologiemodellierung vollständig ersetzen.

Question 46

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten das Prinzip der Homologiemodellierung?

Accepted Answer

Sie nutzt die strukturelle Ähnlichkeit zwischen einem Protein mit bekannter Struktur (Template) und einem Protein mit unbekannter Struktur (Target).

Answer

Sie basiert auf der zufälligen Generierung von Proteinstrukturen und der Bewertung ihrer thermodynamischen Stabilität.

Question 47

Was ist ein wichtiger Vorteil der ab-initio-Proteinstrukturvorhersage gegenüber der Homologiemodellierung?

Accepted Answer

Sie kann Strukturen für Proteine vorhersagen, für die keine homologen Strukturen bekannt sind.

Answer

Sie ist im Allgemeinen genauer als die Homologiemodellierung.

Answer

Sie erfordert weniger Rechenleistung als die Homologiemodellierung.

Question 48

Welches der folgenden Werkzeuge wird häufig für die Homologiemodellierung von Proteinen verwendet?

Accepted Answer

MODELLER

Answer

BLAST

Answer

ClustalW

Question 49

Was ist ein häufig verwendetes Bewertungsschema für die Qualität von Proteinstrukturmodellen?

Accepted Answer

Root-Mean-Square Deviation (RMSD)

Answer

Hidden Markov Model (HMM)

Answer

Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

Answer

Sequence Alignment and Modeling (SAM)

Question 50

Welche der folgenden Aussagen ist eine Herausforderung bei der ab-initio-Proteinstrukturvorhersage?

Accepted Answer

Der Konformationsraum für Proteine ist riesig, was die Berechnung extrem komplex macht.

Answer

Es gibt nicht genügend experimentelle Daten, um genaue Vorhersagen zu treffen.

Answer

Die verfügbaren Software-Tools sind nicht benutzerfreundlich genug.

Question 51

Welche Rolle spielt die Energieminimierung bei der Proteinstrukturvorhersage?

Accepted Answer

Sie wird verwendet, um die Stabilität einer vorhergesagten Proteinstruktur zu verbessern.

Answer

Sie wird verwendet, um die dreidimensionale Struktur eines Proteins aus seiner Aminosäuresequenz experimentell zu bestimmen.

Answer

Sie wird verwendet, um die Sequenzähnlichkeit zwischen zwei Proteinen zu bestimmen.

Question 52

Welche Informationen kann man aus einem Proteinstrukturmodell ableiten?

Accepted Answer

Potenzielle Bindungsstellen für Medikamente oder andere Moleküle

Answer

Die genaue Aminosäuresequenz des Proteins

Answer

Die evolutionäre Geschichte des Proteins

Question 53

Was ist der Unterschied zwischen einem Template und einem Target in der Homologiemodellierung?

Accepted Answer

Ein Template ist ein Protein mit bekannter Struktur, während ein Target ein Protein mit unbekannter Struktur ist.

Answer

Ein Template ist ein Protein mit unbekannter Struktur, während ein Target ein Protein mit bekannter Struktur ist.

Question 54

Was ist ein Faltungserkennungsserver?

Accepted Answer

Ein Online-Tool, das die Aminosäuresequenz eines Proteins analysiert und versucht, bekannte Proteinfaltungen zu identifizieren.

Answer

Ein Programm, das die dreidimensionale Struktur eines Proteins aus seiner Aminosäuresequenz experimentell bestimmt.

Question 55

Welche der folgenden Aussagen ist ein Beispiel für eine ab-initio-Strukturvorhersagemethode?

Accepted Answer

Rosetta

Answer

Phyre2

Answer

I-TASSER

Answer

SWISS-MODEL