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Stichwortverzeichnis
 


Molekulargenetik












Aufbau der DNA


DNA (DNS) als Ebsubstanz
= Desoxiribonucleinacid
                                  
säure
bestet aus einem Zuckermolekül - Desoxiribose und aus einem Phosphatsärerest
Kernbasen:
- Adenin
- Thymin
- Guanin
- Cytosin

DNS
  • 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

DNA

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Transkription

-Gen


Ein Gen ist ein Abschnitt auf der DNA der ein bestimmtes Eiweiß (Protein) verschlüßelt
DNA

Das Gen muß aus dem Zellkern zu den Ribosomen transportiert werden


m-RNA lagert sich an
(Boten RNA)
m-RNA

Ein Enzym trennt die m-RNA vom cologenen Strang

  • als Einzelstrang wandert sie aus dem Zellkern (durch die Kernporen) zum Ribosom = Bote
    • = Transkription

  • Ribonucleinsäure (acid)

RNA

Translaion

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
      • Eiweiß
      • Translation

Viele Eiweiße sind Enzyme

A
Enzym
B
Stoff A
z.B. Vorstufe des Melanins
wandelt um
Merkmal
z.B. braune Haut

Vergleich von DNA und RNA

DNA
beide
RNA
Desoxiribonucleicacid

Ribonucleinacid
Bau
Kernbasen
Cytosin
Guanin
Adenin

Phosphorsäurereste
Thymin

Desoxiribose (Zucker)

Uracil

Ribose
Struktur
doppelstängig
doppelstrang

einsträngig
einzelstrang
Vorkommen
Zellkern

Zellkern
Zellplasma (an den Ribosomen)
Aufgabe
  • Speicherung der Erbinformationen

  • m-RNA
    • transportiert kurze Stücke der Erbinformation (Gene)
  • t-RNA
    • transportiert Aminosäuren zum Ribosom

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Identische Replikation der DNA

identische Replikation

Der Prozeß der identischen Replikation findet in der Synthesephase (S-Phase) wärend der Interphase, zwischen zwei Kernteilungen, statt.

  • 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
Replikation

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




Semikonservative Verdopplung


Die neu entstandenen Tochterstränge bestehen je zu einer hälfte aus einer alten / elterlichen Strang und aus einem neu gebildeten.

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Genetischer Code


genetischer code

Genetischer Code

  • Triplett-Code
  • Eindeutig
    • eine bestimmte Nukleotidsequenz (Baseabfolge) legt eine bestimmte Aminosäuresequenz fest
  • Kommafrei
    • die Codewörter (Tripletts) schließen lückenlos aneinander
  • nicht überlappend
    • d.h. ein Nukleotid ist immer nur ein Bestandteil eines Codewortes
  • Degeneriert
    • d.h. die Mehrzahl der Aminosäuren wird durch mehr als ein Triplett codiert
  • Universal
    • er gilt für alle Organismen

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Mutation (Gen Mutation)

Basenausfall:

  • Rastermutation
  • völlige Veränderung der AS-Sequenzen des Proteins
Mutation

normale m-RNA U U G
mutierte m-RNA
U U     C
normale t-RNA
A A C
mutierte t-RNA
A A     G
normale AS (Bsp.)
5
mutierte AS
  • falsches Enzym
  • bestimmte Stoffewechselreaktion kann nicht erfolge

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Basenverschub

  • Rastermutation

normale m-RNA
   G G G
mutierte m-RNA
U G G
normale t-RNA
    C C C
mutierte t-RNA
A C C
normale AS (Bsp.)
8
mutierte AS
  • falschea Enzym
    • bestimmte Stoffewechselreaktion kann nicht erfolge
1

Basenaustausch

  • Punktmutation
  • keine völlige Veränderung der AS-squenz
  • nur 1AS betroffen


normale m-RNA
U G G
mutierte m-RNA
A G G
normale t-RNA
A C C
mutierte t-RNA
T C C
normale AS (Bsp.)
2
mutierte AS
  • falsches AS
  • kann zur Veränderung der Wirksammkeit von Enzymen führen
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2005-01-23
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