3 VIELFALT DES LEBENS - Genetik und Evolution
Genetik und Evolution
Genetik und Evolution
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Flashcards
Rückgrat
Zucker-Phosphat-Bänder
Komplementäre Basenpaare
Cytosin und Guanin, Adenin und Thymin
Komplementäre DNA-Stränge
Es gibt 2 DNA-Stränge, die jeweils umgedreht verlaufen. Wenn man einen Strang der DNA hat, kann man den anderen also auch herausfinden und die erbinformation somit rekonstruieren,
Nukleotid
Besteht aus Desoxyribose, Phosphatsäure und einer Base. Ist Baustein der DNA.
Basenabfolge/Nukleotidsequenz
Zwischen Adenin und Thymin gibt es 2 WBB, zwischen Cytosin und Guanin gibt es 3 WBB
Nukleotid
Grundbaustein der DNA; besteht aus einem Molekül Desoxyribose (Zucker), einer Phosphatgruppe und einer der vier Basen
Doppelhelix
zwei komplementäre / antiparallele Polynukleotidstränge, die schraubenförmig umeinander gewunden sind; das Rückgrad befindet sich außen und die Basen, die durch WBBs verbunden sind, innen
Adenin
organische Base; gehört zu den Purin-Basen; Aufbau: größerer Doppelring
Thymin
organische Base; gehört zu den Pyrimidin-Basen; Aufbau: einfacher Sechsrin
Guanin
organische Base; gehört zu den Purin-Basen; Aufbau: größerer Doppelring
Cytosin
organische Base; gehört zu den Pyrimidin-Basen; Aufbau: einfacher Sechsring
DNA
Die DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist der Träger der Erbinformationen.
komplementäre DNA Stränge
Die DNA besteht aus zwei miteinander verbundenen Strängen. Diese sind komplementär, weil die Basen nach einer festen Regel zusammen passen. (Adenin und Thymin bzw. Guanin und Cytosin)
Basenpaar
Ein Basenpaar besteht aus zwei zueinander passenden Basen: Adenin und Thymin oder Guanin und Cytosin.
Verbindung komplementärer Basen (WBB)
Die komplimentären Basen werden durch WBB (Wasserstoffbrückenbindungen) zusammengehalten. Adenin und Thymin besitzen 2 und Guanin und Cytosin 3.
Rückgrad der DNA
Das Rückgrad bildet die Zucker-Phosphat-Kette der DNA. Es besteht abwechselt aus Desoxyribose (Zucker) und Phosphatgruppen). Sie bildet die Außenseite der DNA-Doppelhelix.
Elongation
Anlagerung neuer Einzelstränge der DNA > DNA-Polymerase fügt Nucleotide beim Leitstrang von 3' Richtung 5' (Richtung Replikationsgabel) und beim Folgestrang diskontinuierlich, also von 5' Richtung 3' (entgegen der R.) an.
Okazaki-Fragmente
„Päckchen“ beim Folgestrang (während der Elongation) > Nukleotide werden von der Polymerase nur stückchenweise verknüpft (anders als beim Leitstrang)
Ligase
Verbindet alle DNA-Stücke & Okazaki-Fragmente.
Meselson-Stahl-Experiment
Ein Experiment, in dem durch radioaktive Markierung die semikonservative Replikation nachgewiesen wurde.
Termination
Ende des Vorgangs der DNA-Replikation > bei Eukaryoten (Mehrzeller): wenn zwei Replikationsgabeln aufeinandertreffen // bei Prokaryoten (Einzeller): ausgelöst durch eine spezielle Terminationssequenz
Replikation- wann notwendig?
Vor jeder Zellteilung (findet in der Interphase der Mitose statt), ist notwendig damit jede neue Tochterzelle eine identische Kopie der gesamten Erbinformation erhält
Peplikation-Endprodukt
Zwei identische DNA-Doppelstränge (zur Hälfte aus altem Strang, zur anderen Hälfte aus neuem Strang) -> semikonservative Replikation
Replikation-Ablauf
Drei Hauptschritte: Initiation, Elongation, Termination
Initiation
Startpunkt der Replikation, spezifisches Protein erkennt Replikationsursprung ->öffnet die DNA Doppelhelix-> bereitet sie für das kopieren vor
Helikase
Trennt die WBB der DNA Stränge -> Entstehung einer Replikationsgabel
Primer
Kurzes Stück RNA(hergestellt von primase), polymerase benötigt diesen Primer als „startpunkt“ da sie nicht ‚aus dem Nichts‘ anfangen kann neue Bausteine anzufügen
mRNA
mRNA (messenger-RNA) transportiert die genetische Information von der DNA zu den Ribosomen bei der Proteinbiosynthese. Dort dient sie als Bauanleitung für die Herstellung eines Proteins.
Proteinbiosynthese - Endprodukt
Protein = Aminosäurekette = Polypeptidkette
Proteinbiosynthese - wann notwendig?
permanent notwendig, damit Zellen überlebenswichtige Proteine wie Enzyme, Hormone und Strukturteile herstellen und erneuern können.
Codogener Strang
Der codogene strang ist der DNA-Einzelstrang, den die Zelle während der Transkription als Vorlage nutzt, um eine komplementäre mRNA zu bauen.
tRNA - was / wofür ?
besteht aus ca. 80 Nukleotiden & ist L-förmig; an dessen kurzen Arm befindet sich das 3‘ Ende mit der Aminosäurebindungsstelle (mit der Basenabfolge CCA); am Ende des langen Arms befindet sich ein Basentriplett, dem Anticodon > dieses bindet die tRNA an ein komplementäres Codon der mRNA -> also dafür da, die AS zum Ribosom zu bringen und ein Protein daraus zu machen (anhand der Anleitung im mRNA
Unterschiede zwischen mRNA und DNA
mRNA: Messenger-Ribonukleinsäure, Einzelstrang, Zucker: Ribose, Basen: A U G C, kurzfristige Übertragung der Information, wird aus dem Zellkern zu den Ribosomen transportiert, weniger stabil und wird nach einiger Zeit abgebaut
Unterschied: Replikation und Proteinbiosynthese
Replikation:
- DNA wird identisch Verdoppelt -> 2 neue DNA-Stränge
- DNA-Polymerase
- alle Chromosomen beteiligt
Proteinbiosynthese:
- es wird nur ein bestimmter Teil der DNA abgelesen
- Zwischenprodukt: mRNA
- Endprodukt: Proteine
- nur relevante Gene
- RNA-Polymerase
DNA-Polymerase
ein Enzym, welches genetische Information kopiert und weitergibt
Codon
Gruppe aus 3 Basen (Basentripplet) auf der mRNA
Proteinbiosynthese - Ablauf
1. Transkription: Die Informationen eines Gens werden von dem codogenen der DNA auf eine prä-mRNA übertragen / "abgeschrieben" -> dabei wird die Base Thymin durch Uracil ersetzt
1.2 Prozessierung (Reifung) der mRNA: An die prä-mRNA werden bei der Modifizierung an den beiden Enden die Kappe und das Poly(A)-Endstück angehängt. Dann werden die Introns beim Spleißen herausgeschnitten, sodass nur noch die Exons überbleiben. -> fertige mRNA
2. Translation: Die mRNA wird am Ribosom (rRNA) mithilfe der tRNAs in eine Aminosäurekette / Polypeptidkette übersetzt. ES entsteht ein fertiges Protein.
Promotor
Die Promotor-Region ist ein DNA-Abschnitt vor einem Gen, an den die RNA-Polymerase bindet. Der Promotor markiert den Startpunkt der Transkription. Nachdem die RNA-Polymerase dort gebunden hat, entwirrt sie den DNA-Doppelstrang und das Enzym beginnt mit der Ablesung des codogene Srangs.
Enhancer
= genverstärkende Transkriptionsfaktoren (Regulation auf Transkriptionsebene)
Transkription wird gesteigert, indem das Ablesen der DNA und die Herstellung von Prä-mRNA verbessert wird (Gen wird verstärkt transkribiert)
-> mehr mRNA eines Gens, mehr Zielprotein
Promoter
DNA-Basensequenz, die den Startpunkt der Transkription festlegt und vorgibt, welcher der beiden DNA-Stränge abgelesen werden soll.