Genetik (Aufbau DNA, Replikation, Proteinbiosynthese)

Slide 1

Aufbau der DNA
DNA = Desoxyribonukleinacid/-säure -> DNSAufbau:schraubig gewundener DoppelstrangBausteine:Desoxyribose (Zucker)Phosphat(gruppe)4 Stickstoffbasen:-> Adenin & Guanin = Purinbasen (lange Basen)-> Cytosin & Thymin = Pyrimidbasen (kurze Basen)

Slide 2

Aufbau der DNA
Phosphat ist mit Desoxyribosemolekül verbunden (Zucker-Phosphat Rückgrat)Phosphatende am 5' Ende , Glucoseende am 3' Endeje eine Purin- und Pyrimidbase miteinander verbunden (komplementär zueinander)Adenin + Thymin -> zwei WasserstoffbrückenGuanin + Cytosin -> drei Wasserstoffbrücken

Slide 3

Vom Gen zum Merkmal
Mutation = Veränderung der ErbinformationMutante = Organismus mit einem durch Mutation veränderten MerkmalMangelmutante = Organismus, der aufgrund von Mutation einen benötigten Stoff nicht selbstständig                                  aufbauen kann 

Slide 4

Vom Gen zum Merkmal
Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese:Ein Gen erhält die Information für den Aufbau eines Enzyms, d.h. ein Gen codiert ein Enzym

Slide 5

Vom Gen zum Merkmal
Genwirkkette:für Bildung von Endprodukt müssen alle Enzyme in Stoffwechselkette intakt sein. Ist ein Gen mutiert, sodass kein Enzym bzw. ein defektes Enzym gebildet wird -> Genwirkkette unterbrochenSubstrat von defektem Enzym sammelt sich anWird fehlendes Produkt dem defekten Enzym zugeführt, so kann die Mangelmutante gedeihen und das Endprodukt aufbauen

Slide 6

Replikation der DNA
Allgemeinbei Zellteilung wird die ganze Erbinformation weitergegeben -> Verdopplung, damit nichts verloren gehtauch identische Verdopplung genanntberuht auf Prinzip der komplementären Basenpaarung DNA-Einzelstrang als Matrize -> Gussform Stränge trennen sich wie Reißverschluss an freiliegende Basen lagern sich Nucleotide an (mit komplementären Basen) => werden zu Ketten verknüpft    -> zwei Doppelstränge, deren Basen identisch sind

Slide 7

Replikationsmodelle
semikonservativ:  ein alter und ein neuer Einzelstrang  konservativ (hypothetisch): ursprüngliches DNA-Molekül bleibt erhalten. Tochtermolekül würde an zwei neu gebildeten Strängen                                                           bestehen dispers (hypothetisch):  jeder Strang der neuen Doppelhelices würde aus Mischung alter und neuer synthetisierter DNA bestehen

Slide 8

Enzyme der Replikation
DNA-Replikation wird mit Hilfe von Enzymen gesteuert Helicase entwindet Stränge und schiebt sie auseinander ->  Y-förmige Struktur (Replikationsgabel) entsteht Nucleosidtriphosphate (ATP,CTP,GTP,TTP) lagern sich an Einzelstränge an DNA-Polymerase verkettet diese => Abspaltung von zwei Phosphatresten (liefern Energie für Prozess)  DNA wird immer von 5' in 3' Richtung synthetisiert => DNA-Polymerase benötigt Startermolekül mit freier OH-Gruppe um Nucleotid zu binden  => Primer aus RNA, die von Primase an beiden Einzelsträngen angebracht werden

Slide 9

Enzyme der Replikation
Kopiervorgang kann nur an einem Strang kontinuierlich ablaufen  DNA-Polymerase heftet Nucleotide an 3' Ende des wachsenden Strangs => kontinuierlicher Strang DNA-Stücke von 100-200 Nucleotiden Länge => Okazaki-Fragmente -> entstehen von 5' in 3' Richtung DNA-Ligase verknüpft Fragmente in 3' zu 5' Richtung

Slide 10