Genetik und Molekularbiologie

3. Zusammenfassung - Gene und Vererbung

3. Zusammenfassung - Gene und Vererbung


F. C.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Grundlagen der Genetik und Molekularbiologie auf Universitätsniveau. Sie decken Themen wie DNA-Replikation, Meiose, Zellteilung und genetische Vererbung ab, wobei Schwerpunkte auf Prozessen wie der Polymerase-Aktivität, der Bildung von Okazaki-Fragmenten und der Rolle der DNA-Ligase liegen. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Studierende der Biologie, die sich auf Prüfungen vorbereiten oder ihr Verständnis der molekularen Mechanismen vertiefen möchten.
Karten
58
Lernende
0
Sprache
Deutsch
Kategorie
Biologie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
02.11.2017 / 02.11.2017

Lernkarten

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?

  1. Die Primase bindet an den Matrizenstrang und synthetisiert einen RNA-Primer
  2. Sobald der Primer fertiggestellt ist, wird die Primase freigesetzt.
  3. 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?

  1. Die Primase bildet den RNA-Primer
  2. 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
  3. Die DNA-Polymerase I hydrolisiert den Primer und ersetzt ihn durch DNA
  4. 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
  1. Eine Klammer bindet an die DNA
  2. Die DNA-Polymerase bindet an den Klammer-DNA-Komplex
  3. Die Klammer hält die Polymerase stabil an die DNA gebunden, sodass bei einem einzigen Bindungsereignis viele Nucleotide angehängt werden können.
  4. 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?

  1. Während der DNA-Replikation kann eine falsche Base in die wachsende Kette eingebaut werden.
  2. Die Proteine des Replikationskomplexes schneiden die falsche Base sofort heraus.
  3. Die DNA-Polymerase fügt die richtige Base ein und die Replikation wird fortgesetzt.

Was passiert bei der Fehlpaarungsreparatur?

  1. Bei der DNA-Replikation kam es zu einer Basenfehlpaarung.
  2. Die Fehlpaarungsreparaturproteine schneiden die fehlgepaarte Base und einige benachbarte Basen heraus.
  3. Die DNA-Polymerase fügt die richtige Base ein
  4. Im letzten Schritt repariert die DNA-Ligase den verbliebenen Strangbruch.

Was passiert bei der Excisionsreparatur?

  1. Eine Base in der DNA wurde beschädigt und ist dadurch funktionslos.
  2. Die Excisionsreparaturproteine schneiden die beschädigte Base und einige benachbarte Basen heraus.
  3. Die DNA-Polymerase fügt die richtigen Basen durch 5´--> 3´-Replikation des kurzen DNA-Abschnitts ein.
  4. Im letzten Schritt repariert die DNA-Ligase den verbliebenen Strangbruch.

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