Nukleinsäuren (CHONP) Rückgrat Antiparalel Sprossen, Ribose, Desoxyribose Aufbau 5‘ 3‘…

Mitose Entstehung zwei identischer Tochterzellen G0/G1 Phase (Differentialisisierung) G0: Spezialisierung G1: Vorbereitung Synthesephase DNA-Verdopplung G2 Phase Vorbereitung

Genetischer Code: (7p)

Basentriplett Degenerativer Code Genetischer Code ist universell Code, Codogener Strang 3‘®5‘ und andersherum 3 Begriffe zu jedem Strang Promotor / Terminator Transkriptionsbereich Konsensus Sequenz

Umschreiben der DNA-Sequenz in eine RNA-Sequenz Initiation (RNA-Polymerase bindet an Konsenssequenz im Promotor) Löst H Brücken ® lost den Doppelstrang RNA-Synthese beginnt in Promotorregion Elongation (Die eigentliche RNA-Synthese gemäß 3´®5´(codogener Strang)) Synthese eines komplementären RNA-Strangs Aus freivorliegenden RNA-Nukleotiden Verknüpft Nukleotide über die OH-Gruppe des C3 Atoms mit der P-Gruppe des nächsten Nukleotids Termination (Wenn RNA-Polymerase Konsensussequenz (G-C reich) im Terminator erreicht endet die mRNA-Synthese und die RNA-Polymerase löst sich von der DNA)

Proteinbiosynthese (Eukaryoten) Genstruktur: 5p

Promotor Start-Codon Exon / Intron Stopp-Codon Terminator

Spleißstelle (5‘ und 3‘ Spleißstelle) snRNPs binden an Intron-Exon Grenze -> Konsensstrang? snRNPS rekrutieren weitere Proteine ® Spleißosom bildet sich ® Lassoförmige struktur des Introns bei Intron-Exon Grenze passiert ein Schnitt Intron bildet geschlossene Lasso förmige Schleife Freie 3-OH Gruppe Bindet mit Phosphat am anderen Exon (Gespleißt) Reife prä-mRNA Intron wird im Zellkern abgebaut Alternatives Spleißen

Modifiziertes GTP wird angehängt (an 5´) Verhindert Abbau der mRNA vom 5´ Ende Unterstütz Bindung der kleinen ribosomalen Untereinheiten

Initiation (3p) Kleine ribosomale Untereinheit bindet an Erkennungssequenz auf der mRNA (Start Codon) tRNA bindet an Startcodon ® Initiation komplex vervollständigt Große Ribosomale Untereinheit tritt hinzu ®tRNA besetzt die P-Stelle Initiationskomplex Elongation (4p) Anticodon der ankommenden tRNA bindet an A-Stelle Ausbildung von Peptidbindungen zwischen den Aminosäuren der tRNAs Ribosom bewegt sich um ein Codon /Triplet weiter ® tRNA aus der P-Stelle rückt in die E-Stelle ®wird befreit Vorgang wiederholt sich Termination (3p) Freisetzungsfaktor (Protein für Freisetzung) bindet an A-Stelle, wenn Stopcodon ankommt tRNA der P-Stelle wird freigesetzt ® Polypeptidkette löst sich von tRNA Komponenten des Ribosoms Trennen sich

-> 1 tRNA – Einzelstrang Kleeblattstruktur Anticodon Mit AS am 3‘ Ende

Genommutation (Chromosomensatzmutation): Trisomien /Poiploidien Chromosomenmutation: Veränderung an einzelnen Chromosomen DNA-Sequenzmutation

DNA-Sequenzmutation 3p

Codierender Bereich = Genmutation Proteine sind betroffen Genregulatorischer Bereich Spleißstellen / Promotorregion ® Translation/ RNA Prozessierung ist gestört Nicht-Codierender Bereich Mutationen sammeln sich an (Weil keinen Einfluss auf Evolutionsfaktoren) ® Können für Stammbaumanalysen genutzt werden

Austausch führt zu anderer Aminosäure (GCC = Arg / GAC = His) Auswirkung: (Auf das Protein und dessen Funktion (Konformation)) Unbedeutend Bei gleichen eigenschaften der Aminosäure Wenn die position der Aminosäure unbedeutend für die Konformation ist (zB. außerhalb des Aktiven Zentrums) Bedeutend Beeinträchtigung der Funktion des Proteins Verändert zB. Eigenschaft In relevanten Bereichen (Allosterisches Zentrum, Aktives Zentrum, Stelle die für verbindungen relevant ist.) Steigerung der Funktion (Effektivität) (Voraussetzung für Evolution)

Austausch der Base Führt zu einem Stoppcodon. Bei translation zum stopp ® Protein unvollständig

Insertion (Einfügen) / Deletion (Verlust)

Veränderung des Leserasters Entstehung einer völlig veränderten AS- Kette® Funktionsloses Protein Lese-Raster-Mutation (Frameshift) Bei dreifacher / Vielfacher von 3 kein frameschift® geringe Auswirkung

Proteinkomplex bindet an Initiationssequenz (Topoisomerase?) Helikase löst die Wasserstoffbrückenbindungen und entspiralisiert den Strang Einzelstrangproteine binden an die Stränge und stabilisieren sie Replikationsgabel entsteht Primase fügt einen kurzen Primer aus RNA-Nukleotiden an die freigewordenen Einzelstränge an. (5‘-3‘) DNA-Polymerase knüpft an das 3‘-Ende des Primers und baut einen neuen Strang, sodass ein neuer Doppelstrang entsteht. Beim Leitstrang passiert dies kontinuierlich. Beim Folgestrang entstehen durch die gegenläufige Richtung kurze Okazakifragmente. JedesFragment beginnt mit einem Primer als Begin für die DNA-Polymerase. DNA-Polymerase I entfernt Primer und ersetzt sie mit DNA-Nukleotiden vom 3‘ der Okazakifragmente her. Die DNA Polymerse kann das 3‘ nicht mit dem vorhandenem 5‘ verknüpfen. Daher entsteht eine Lücke. Ligase verknüpft das 3‘ Ende mit dem 5’ Ende und schließt somit die Lücke Es gibt zwei halb neue, halb alte Stränge (Semikonservative Replikation) Beide Doppelstränge sind identisch

Allgemeine Transkriptionsfaktoren

TFIID und A-H Proteine Müssen erst an der Tata box docken, damit RNA- Polmerasen binden können

Spezifische Transkriptionsfaktoren

Inzelne Gene werden von Silencern und Enhancern gehemmt oder aktiviert. Enhancer/Silencerregionen werden durch Aktivatorproteine (Enhancer) /Repressorproteine (Silencer) aktiv ®regulieren Schleifen entstehen bei diesem Prozess damit aktivatorproteine Information geben kann.

Prophase 3p 2-Chromatidchromosomen Kondensiert (verdichtet sich) ®werden sichtbar Kernhülle löst sich auf Zentriolen teilen sich und wandern zu den Polen Metaphase 3p 2.Chromatid-Chromosomen verkürzen sich weiter Ordnen sich auf der Äquatorialebene an Spindelapparat bildet sich aus Anaphase 1p Proteinfäden verkürzen sich ® Schwester chromatide auseinander, hin zu den jeweiligen polen Telophase3p Zelle schnührt sich mittig ein Kernhülle bildet sich aus 1 Chromatidchromosom beginnt sich zu entpacken Cytokinese ( Zwei eigenständige Tochterzellen sind gebildet) 2p Mitochondrien warden zufällig verteilt Verdoppeln ihre DNA unabhängig

2-Chromatidchromosomen Kondensiert (verdichtet sich) ®werden sichtbar Kernhülle löst sich auf Zentriolen teilen sich und wandern zu den Polen

2.Chromatid-Chromosomen verkürzen sich weiter Ordnen sich auf der Äquatorialebene an Spindelapparat bildet sich aus

Proteinfäden verkürzen sich ® Schwester chromatide auseinander, hin zu den jeweiligen polen

Zelle schnührt sich mittig ein Kernhülle bildet sich aus 1 Chromatidchromosom beginnt sich zu entpacken

Biologie

Genetik

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K. W.

Lernen

K. W.

Über diese Lernkartei

Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Einblick in die Molekularbiologie und Gentechnik, geeignet für Fortgeschrittene. Sie behandeln Themen wie DNA-Replikation, Polymerase-Kettenreaktion (PCR), Restriktionsenzyme, Gentransfer-Methoden und die Funktionsweise von Proteinen. Die Karteikarten eignen sich für Studierende und Forscher, die ihr Verständnis der genetischen Prozesse und deren Anwendungen vertiefen möchten, insbesondere in der Biotechnologie und medizinischen Forschung.

Karten

Lernende

Sprache

Deutsch

Kategorie

Biologie

Stufe

Andere

Erstellt / Aktualisiert

11.04.2024 / 31.08.2024

Ähnliche Karteien

Wirkungsweise: (5p)

Zerstören die Zellwand aus Murein (Bakterienspezifisch) ® Schadet keinen Eukaryoten
Synthese der Zellmembran wird gestört
Struktur und Replikation des Bakt.-Chr. wird angegriffen (Bakteriozide)
ribosomale Translation wird gehemmt
spezifische bakt. Stoffwechselraktionen werden gehemmt oder zerstört.

Abwehrmechanismen gegen Antibiotika 3p

Antibiotikaresistenzgene ® Antibiotika unschädlich
Antibiotikaresistenzgene liegen i.d.R auf F-Plasmiden.
- F+Bakterien werden angeregt (evtl. Substratinduktion) Resistenzgene weiterzugeben.
Entstehen durch Mutationen

Viren

5 Phasen der Fortpflanzung

1. Adsorptionsphase: Viren binden an die Wirtszelle.

2. Injektionsphase: Viren injizieren ihr genetisches Material in die Wirtszelle.

3. Latenzphase: Das virale Genom ist inaktiv in der Wirtszelle.

4. Reifephase "self-assembly": Neue Viruspartikel werden in der Wirtszelle zusammengebaut.

5. Freisetzungsphase: Die neuen Viruspartikel werden aus der Wirtszelle freigesetzt.

Abwehr von Viren

Restriktionsenzyme

Restriktionsenzyme:
4 Punkte
+ 2 Gentechnik Beispiele

Restriktionsenzyme (Nukleasen)
- Erkennen bestimmte Squenzmuster (Konsensusequenzen4-12 Basenpaare lang)
- Sind Komplementär/Spiegelbildich Palyndrom
- Spalten versetzt, dabei entstehen „Sticky Ends“ ® erleichtern Virusabbau
Restriktionsentyme in der Gentechnik
- DNA-Analyse (Täterprofile)
- Einbau Fremd-DNA

Methoden des Gentransfer 5p

Viren (Transduktion)
Transformation von Plasmiden (Plasmiden) (Vektoren/Gentaxen) ® Prokaryoten
Mikroinjektion (Gameten / Zygote)
Genkanonen (Gameten / Zygoten)
Bakterium At

Herstellung rekombinanter Bakterien

Fremd-DNA
Plasmid/ Vektor (Gentaxi)
Kompetente Zelle (E-Coli)
Fremd-DNA künstlich Hergestellt

Chancen und Risiken von Gentechnik
Pro 6

Höhere Landwirtschaftliche Erträge, Wachstum, Resistenzen, Pestizide
Kulturen für Extremzustände (Pflanzen in Wüste)
Längere Haltbarkeit (Antimatschtomate)
Resistenz gegen Tiere
Günstigere Herstellung
Gegen den Welthunger

Chancen und Risiken von Gentechnik

Kontra 7

Schwer abzuschätzende Folgen (Evolutiv)
Kreuzung unkontrollierbar
Verändert Ökosystme
Verschiebung der Artenvielfalt /Artenverdrängung
Abhängigkeit der Bauern (Müssen jedes Hybrid kaufen)
Unkontrollierte DNA-Teilung
Unkontrollierter Gentransfer

DNA-Hybridisierung

Ablauf: 4p

Vervielfältigung ausgewählter DNA-Abschnitte mittels PCR
Erhitzung auf 70°C
- Wasserstoffbrückenbindungen lösen sich Denaturierung (Zwei komplementäre Einzelstränge)
- (Schmelzpunkt, wenn 50% der Wasserstoffbrückenbindungen getrennt sind)
Abgekühlt
- Einzelstränge lagern sich komplementär an (Renaturierung)
- Teils mit Wasserstoffbrückenbildung (Wenn komplementär) Teils ohne (Hybrid-DNA)
Erneute Erhitzung (Schmelztemperatur Zeigt Wie viele Wasserstoffbrücken sich gebildet haben)
- Je Enger verwand, desto mehr Wasserstoffbrückenbindungen

Short tandem Repearts 4p

Tandemartige Wiederholungen von Sequenzen (2-7 bp) -> nicht von Selektion betroffen
Jedes Individuum hat eigene
Kombination mehrer STR-Genorte
Vervielfältigung

Restriktionsfragmentlängenpolimorphismus RFLP

Jeder unterscheidet sich im Intron
- Mutationen ® Sequenzunterschiede ® Schnittstellen für Restriktionsenzyme
- DNA-Fragmente: unterschiedliche Länge
- Gelelektrophorese
Wird heute nicht mehr genutzt