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Aufbau der DNA
DNA (DNS)
als
Ebsubstanz
= Desoxiribonucleinacid
säure
bestet aus einem Zuckermolekül - Desoxiribose und aus
einem Phosphatsärerest
Kernbasen:
-
Adenin
- Thymin
- Guanin
- Cytosin
- ein Einzelstrang der DNA
besteht aus
vielen aufeinanderfogenden Nukleodidgebilden, die über die
Phosphorsärereste miteinander verbunden sind
- Die Kernbasen sind durch
ihre chemische
Strucktur stets wiefolgt gepaart: Adenin
durch eine doppelte
Wasserstoffbrückenbindung mit Thymin
und Guanin durch eine dreifache
Wasserstoffenbrückenbindung mi Cytosin / man spricht von
Komplementären Basen
- somit entsteht ein
Doppelstrang bei dem
die Basenpaare die "Sprossen" einer Strickleiter bilden.
- der Amerikaner Watson
und der
Engländer Crick entwickelten 1953 das Raumstruckturmodell
einer gewundenen doppelhelix.
- um die 20 Arminosäuren
zu verschlüsseln wird eine abfolge von jeweils drei Kernbasen (Basentriplett)
eines Einzelsranges genutzt. Dabei können mehrere Basentripletts
ein und dieselbe Aminosäure verschlüsseln = dies nennt man
einen Triplettcode
20Aminosäuren - 4 Kerbasen - Triplett
verschlüsselt
Transkription
-Gen
Ein Gen ist ein Abschnitt auf der DNA der ein bestimmtes
Eiweiß (Protein) verschlüßelt
Das Gen muß aus dem Zellkern zu den Ribosomen
transportiert werden
m-RNA
lagert sich an
(Boten RNA)
Ein Enzym trennt die m-RNA vom cologenen Strang
- als Einzelstrang wandert sie aus dem Zellkern (durch
die Kernporen) zum Ribosom = Bote
t-RNA : Translations-RNA
RNA Aufbau:
- jede t-RNA trägt an
ihrem Molekül eine
spezielle Aminosäure
- = das Ribosom
verknüpft diese Aminosäure
zu einer langen Kette
Viele
Eiweiße sind
Enzyme
A
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Enzym
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B
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Stoff A
z.B. Vorstufe des Melanins
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wandelt
um
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Merkmal
z.B. braune Haut
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Vergleich
von DNA und RNA
DNA
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beide
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RNA
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Desoxiribonucleicacid
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Ribonucleinacid
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Bau
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Kernbasen
Cytosin
Guanin
Adenin
Phosphorsäurereste
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Thymin
Desoxiribose (Zucker)
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Uracil
Ribose
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Struktur
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doppelstängig
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einsträngig
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Vorkommen
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Zellkern
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Zellkern
Zellplasma (an den Ribosomen)
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Aufgabe
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- Speicherung der Erbinformationen
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- m-RNA
- transportiert kurze Stücke der Erbinformation
(Gene)
- t-RNA
- transportiert Aminosäuren zum Ribosom
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Identische
Replikation der DNA
Der
Prozeß der identischen Replikation findet in der
Synthesephase (S-Phase) wärend der Interphase, zwischen zwei
Kernteilungen, statt.
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- Die Helicase entwindet den DNA-Doppelstrang und
schiebt ihn auseinander, es entsteht die Replikationsgabel
- Ein RNA-Primer wird durch die Primase syntetisiert
(Startermolekül mit freier OH-Gruppe)
- DNA-Polymerase kann daran mit dem verknüpfen der
Nukleotide beginnen
- Am 3'->5' Strang syntetisiert die DNA-Polymerase
den komplementären Strang von 5'->3' Ende kontinuierlich
- Am 5'->3' Strang syntetisiert die DNA-Polymerase
den komplementären Strang von 5'->3' Ende stückweise
=>Okazaki-Stücke
- Diese Einzelstücke werden die Ligase
Verknüpft -> diskontinuierlich
- Ergebnis sind zwei vollkommen identische
DNA-Stränge
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Reperatur von
Replikationsfehlern
- Die DNA-Polymerase überprüft ob es zu einer
Wasserstoffbrückenbindung kommt
- ist dies nicht der Fall trennt die zur Exonuclease
gewordene Polymerase das fehlerhafte Nucleotid wieder ab
- Die Zelle verfügt auch über Reperaturenzyme
die auch später auftretende Fehler wieder reparieren kann
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- G2 Phase
- Phase in dem das Gen zum Merkmal wird
Semikonservative Verdopplung
Die neu entstandenen Tochterstränge bestehen je zu
einer hälfte aus einer alten / elterlichen Strang und aus einem
neu gebildeten.
Genetischer
Code
- eine bestimmte Nukleotidsequenz
(Baseabfolge) legt eine bestimmte Aminosäuresequenz fest
- die Codewörter (Tripletts)
schließen lückenlos aneinander
- d.h. ein Nukleotid ist immer nur ein
Bestandteil eines Codewortes
- d.h. die Mehrzahl der Aminosäuren
wird durch mehr als ein Triplett codiert
- er gilt für alle
Organismen
Mutation (Gen
Mutation)
Basenausfall:
- Rastermutation
- völlige
Veränderung der AS-Sequenzen des
Proteins
normale m-RNA |
U U G
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mutierte
m-RNA
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U U
C
|
normale t-RNA
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A A C
|
mutierte
t-RNA
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A A
G
|
normale AS (Bsp.)
|
5
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mutierte AS
- falsches Enzym
- bestimmte
Stoffewechselreaktion
kann nicht erfolge
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20
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Basenverschub
normale m-RNA
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G G G
|
mutierte m-RNA
|
U G G
|
normale t-RNA
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C C C
|
mutierte t-RNA
|
A C C
|
normale AS (Bsp.)
|
8
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mutierte AS
- falschea Enzym
- bestimmte
Stoffewechselreaktion
kann nicht erfolge
|
1
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Basenaustausch
- Punktmutation
- keine völlige
Veränderung der AS-squenz
- nur 1AS betroffen
normale m-RNA
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U G G
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mutierte m-RNA
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A G G
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normale t-RNA
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A C C
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mutierte t-RNA
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T C C
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normale AS (Bsp.)
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2
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mutierte
AS
- falsches AS
- kann zur Veränderung
der Wirksammkeit von Enzymen führen
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19
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