Genetik und Molekularbiologie
3. Zusammenfassung - Gene und Vererbung
3. Zusammenfassung - Gene und Vererbung
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Cartes-fiches
Welche Krankheiten gibt es bei einem autosomal rezessiven Erbgang?
- Albinismus
- Galaktosämie
- Lippen-Kiefer-Gaumenspalte
- Mukoviszidose
- zystische Fibrose
- Thalassämie
- ...
Welche Besonderheiten von Allelen gibt es?
- Allele entstehen aus dem Wildtyp durch Mutation
- Es können auch mehr Allele in einer Population vorhanden sein
Wie sieht die Struktur der DNA aus?
- Watson / Crick / Franklin
- Doppelhelix
- Antiparallele Stränge
- Rechtsgängige Helix
- Nucleotidbasen im Inneren
- Chargaff-Regel (Anzahl Purine= Anzahl Pyrimidine)
--> Pyrimidin - Purin
Was passiert bei der Basenpaarung?
- Paare aus komplementären Basen bilden Wasserstoffbrücken, welche die beiden Stränge der DNA-Doppelhelix zusammenhalten
- G-C-Paare enthalten DREI Wasserstoffbrücken
- A-T-Paare enthalten ZWEI Wasserstoffbrücken
- Phosphatgruppe am 5´-Kohlenstoff befestigt
- Base am 1´-Kohlenstoff befestigt
- Phosphatgruppe des nächsten Nucleotids ist am 3´-Kohlenstoff befestigt
- Die Stränge laufen beide in der 5´-->3´-Richtung
- sie sind antiparallel
Wie funktioniert die Semikonservative Replikation?
- Entstehen zwei DNA-Moleküle, die sich jew. aus einem alten und einem neuen Strang zusammensetzen
Wie funktioniert die Konservative Replikation?
- Alter DNA-Doppelstrang bleibt erhalten, neuer entsteht
Wie funktioniert die Dispersive Replikation?
- Entstehen zwei DNA-Moleküle, alte und neue DNA verteilt sich entlang aller vier Stränge
Wie erfolt die DNA-Replikation?
- erfolgt in 2 Schritten
- Entspiralisierung der DNA (Trennung der Matrizenstränge)
- Einige Nucleotide bilden mit der Matrizen-DNA komplementäre Basenpaare, mit Phosphodiesterbindungen miteinander verknüpft
Wie funktioniert DNA-Wachstum?
- Nucleotide werden am 3´-Ende angehängt
- C paart mit G
- Das Enzym Polymerase III hängt das nächste Desoxiribonucleotid an die -OH-Gruppe am 3´-Ende des wachsenden Stranges und setzt Pyrophosphat frei
- Die Bindungen zwischen den Phosphatgruppen werden gelöst, und die freiwerdende Energie treibt die Reaktion an
Was macht die DNA-Polymerase?
- Die Primase bindet an den Matrizenstrang und synthetisiert einen RNA-Primer
- Sobald der Primer fertiggestellt ist, wird die Primase freigesetzt.
- Die DNA-Polymerase bindet und synthetisiert neue DNA.
Welche weiteren Enzyme gibt es?
- Die DNA-Polymerase verlängert beide Stränge
- Einzelstrangbindende Proteine halten die Matrizenstränge getrennt.
- Die DNA-Helikase entspiralisiert die Doppelhelix.
- Die Primase synthetisiert einen Primer.
Was sind Okazaki-Fragmente?
- Die Synthese des Leitstrangs erfolgt kontinuierlich.
- Der Folgestrang wird in Form von Okazaki-Fragmenten synthetisiert.
- Die Replikationsgabel wächst.
Wozu dient die DNA-Ligase?
- Die Primase bildet den RNA-Primer
- Die DNA-Polymerase III hängt nur am 3´-Ende des neuen Okazaki-Fragments ein neues Nucleotid an und setzt das so lange fort, bis sie auf den Primer des vorherigen Okazaki-Fragments stößt
- Die DNA-Polymerase I hydrolisiert den Primer und ersetzt ihn durch DNA
- Die DNA-Ligase katalysiert anschließend die Bildung der Phosphodiesterbrücke, wodurch schließlich die beiden Okazaki-Fragmente verknüpft werden.
Wozu dient eine DNA-Klammer?
- Zur Erhöhung der Effizienz
- Eine Klammer bindet an die DNA
- Die DNA-Polymerase bindet an den Klammer-DNA-Komplex
- Die Klammer hält die Polymerase stabil an die DNA gebunden, sodass bei einem einzigen Bindungsereignis viele Nucleotide angehängt werden können.
- Die Klammer ist das aus drei Untereinheiten bestehende Protein PCNA
Welche Arten der DNA-Reparatur gibt es?
- DNA-Korrekturlesen
- Fehlpaarungsreparatur
- Excisionsreparatur
Was passiert beim DNA-Korrekturlesen?
- Während der DNA-Replikation kann eine falsche Base in die wachsende Kette eingebaut werden.
- Die Proteine des Replikationskomplexes schneiden die falsche Base sofort heraus.
- Die DNA-Polymerase fügt die richtige Base ein und die Replikation wird fortgesetzt.
Was passiert bei der Fehlpaarungsreparatur?
- Bei der DNA-Replikation kam es zu einer Basenfehlpaarung.
- Die Fehlpaarungsreparaturproteine schneiden die fehlgepaarte Base und einige benachbarte Basen heraus.
- Die DNA-Polymerase fügt die richtige Base ein
- Im letzten Schritt repariert die DNA-Ligase den verbliebenen Strangbruch.
Was passiert bei der Excisionsreparatur?
- Eine Base in der DNA wurde beschädigt und ist dadurch funktionslos.
- Die Excisionsreparaturproteine schneiden die beschädigte Base und einige benachbarte Basen heraus.
- Die DNA-Polymerase fügt die richtigen Basen durch 5´--> 3´-Replikation des kurzen DNA-Abschnitts ein.
- Im letzten Schritt repariert die DNA-Ligase den verbliebenen Strangbruch.