Dozent*innen

• geschätzt: 9 Mio

• 2 mio beschrieben

• 99,9% aller jemals existierenden Organismen auf der Erde ausgestorben

• bestimmte Fossilien sogar ohne rezente Analogien

• Kataklysmentheorie nach Cuvier (Artenkonstanz)

  • alle Arten existieren bereits, sie können verschwinden, aber nicht neu entstehen, Artenwechsel durch Katastrophen

• Artenwandel durch Änderung am Phänotyp nach Lamarck

  • Aktiver Anpassungsprozess, Arten können sich aktiv anpassen, während des Lebens erworbene äußere Merkmale werden an Nachkommen vererbt

• Erklärung für Entstehung und Umbildung der Arten

• Selektionstheorie nach Darwin

  • Natürliche Selektion sorgt für ständige Veränderung der Arten und Entstehung neuer Arten

  • Nicht ausreichend angepasste Arten sterben aus

• Arten sind veränderlich

• (er hat auch das Mikroskop erfunden)

• dass es keine Spontanzeugung gibt, sondern Lebewesen neue Lebewesen zeugen/ verursachen

• Fliegen-FLeisch-Experiment

• Nährmedium-Experiment

• dass Mikroben auch in der Luft sind und Proben aus Experimenten verunreinigen können

  • dass Mikroben nur wachsen, wenn sie in das Medium gelangen

• Carl von Linnée

• Genus Species

  • Gattung Art

• Morphologie: Typus (Bauplan)

• erkannte identische Bauteile bei Vögeln versch. Art bspw.

• erkannte Analogie

  • ähnliches Aussehen, da gleiche Funktion, aber keine Verwandschaft (Konvergenz)

• und Homologie

  • unterschiedliches Aussehen und Funktion, aber gemeinsame Abstammung (gleicher Bauplan)

• erkannte Gabelschema im Stammbaum von Tieren, gegen “aufsteigende Reihung”

  • vergleichende Anatomie und Paläontologie (bei Form und Funktion)

• Darwin ging von unterschiedlichem Vorfahren aus

• John Gould, sein Nachfolger, erkannte, dass alle neuen Finkenarten einen gemeinsame Vorfahren hatten

• eine Gründerart, zufällige Variation in Schnabelform, dadurch Vor- und Nachteile in Nahrungsaufnahme

• durch natürliche Auslese Nahrungsspezialisierungen

2 entscheidende Faktoren:

• vererbbare Variation + Natürliche Selektion —> Evolution

• Homozygote Eltern AA x aa

• F1-Generation 100% Aa

• Heterozygote Eltern Aa x Aa

• F1-Generation 25%AA, 50% Aa, 25% aa

• 2 Merkmale (RrYy xRrYy), z.B. Erbsenfarbe gelb/grün, Erbsenform glatt/ runzelig werden unabhängig voneinander vererbt

Genetische Variabilität (Summe der Genotypen) einer Population

• Prozesse, durch die der Genpool verändert wird

• Ursache für evolutionäre Veränderungen

• Mutation

• Rekombination

• Gendrift

• Selektion

• Genfluss

• Migration

• Hybridisierung

• Gentransfer

• Isolation

• Genotyp (Summe der Gene) gespeichert in DNS

• spontane Veränderung der Nukleotidsequenz der DNS

• zufällig und ungerichtet

  
  

• Gen- oder Punktmutation (SNPs)

• Chromosomenmutation (Cri-du-chat-Syndrom)

• Genommutation (Trisomie 21)

• Faktoren, die die vererbbare Variabilität beschränken

• auf mehreren Ebenen, z.B. lethale Mutationen

• Umweltbedingungen

  • Physikalische Grenzen (Gravitation)

  • Aussterbeereignis (Katastrophe)

• Ökologie

  • kein Selektionsdruck (große Körpergröße —> keine natürlichen Fressfeinde)

• Zeit

  • (bisher) keine Zeit für Evolution

• stabile Struktur

• fehlerfreie Übertragung

• !muss auch Änderungen zulassen: Variabilität!

• Struktur

  • kein “Neubau”, sondern Veränderung

  • integrativer Aufbau des Körpers

• Entwicklung

  • konservative ontogenetische Prozesse

• Phylogenie

  • evolutionäres Erbe

• Zahl der CO in bestimmten Abschnitten erhöht/ vermindert, deshalb höhere CM-Entfernung ohne höhere absolute Entfernung der Genmarken

• durch Transposons

• oder durch Viren

• 3-5 Tage

• Mitose eine Stunde

• Spermatogenese etwa 64 Tage

• permanent ab Alter 12

• beginnt im Embryo (3 Mo.), Prophase I im 7. Mo.

• zur Geburt etwa 400000 Eizellen, bis zur Pubertät sind 90% verloren

• läuft weiter zwischen 12 und 50

• in jedem Zyklus durchlaufen ein paar EIzellen Meiose,

  • 14 Tage bis Anaphase I,

  • Minuten bis Metaphase II,

  • Meiose ist ein paar Minuten nach dem Eisprung vorbei

• 7 untersuchte Merkmale, von denen die meistenauf der Genkarte großen Abstand haben

• 3. Mendelsche Regel gilt nur, wenn Genmarken auf versch. Chromosomen lokalisiert sind

  • obwohl das bei Mendel nicht gegeben ist, ist der Abstand zwischen den Genmarken so groß, dass sehr wahrscheinlich ein Crossing Over passiert, es wird also Nichtkopplung vorgetäuscht

• bei Pflanzengröße und Samenform hätte es offensichtlich gekoppelte Ergebnisse gegeben, weil so nah beieinander, hat er nicht untersucht

• weil der Meiosezeitraum so lang ist und bei älteren Eizellen die Verteilung der Chromosomen nicht mehr optimal funktioniert

• Ende Prophase

8388608 für Spermium oder EIzelle

• 7x10^13

• nur aus der freien Verteilung der Chromosomen ohne CO

1. Leptonema: Paarung der homologen Chromosomen

2. Zygonema: das laterale Element (Proteinstruktur) hilft, den zygonemalen Komplex (essentiell für CO) auszubilden

3. Pachynema: synaptonemaler Komplex wird gebildet

4. diplonema: Crossing Over

5. Diakinese: Auflösung des Komplexes

• sorgt für Kontakt von Nichtschwesterchromatiden

• verbindet paternales und maternales Chromosom

• weil sie ja die exakt gleichen Infos tragen

• ja, auch ohne Mitose und Meiose, die es nur bei Eukaryoten gibt

• maximal 5 CO pro Chromosom, eher aber 1-3, egal wie groß

• manche Gengruppen sind sehr ähnlich/ identisch innerhalb einer Population

• diese Gengruppen bilden Haplo-Blocks, werden meist zusammen vererbt

• zwischen mehreren Haplo-Blocks Hot-Spots für CO

  • sehr relevant für Evolution, da hoher Sleektionsdruck auf ein Gen eines Haploblocks führt immer auch auf den gleichen Druck auf die Nachbargene

• 3 unabhängige Mutationen (Europa, Südamerika, Afrika) haben dafür gesorgt, dass Laktosetoleranz auch im Erwachsenenalter bestehen bleibt

• müsste eig Allelkonversion heißen, weil ja nicht ein Gen in ein anderes umgewandelt wird, sondern je nach Art der Reparatur ein Allel in ein anderes

• geschieht, wenn bei Crossing Over ein Mismatch des leading und des lagging strangs geschieht, das repariert wird

• durch Farbsporgene kann man in den Asci/ Meiosporangien von Ascomycota die Sporen also CO sehen

• 100-1000x weniger häufig als meiotische Rekombination

• zeigt sich in Hautpigmentierung/ grauer Strähne

1. In einer Zellprobe durch Gelelektrophorese die Proteine nach Molekulargewicht aufspalten

2. Proteine aus der Gelmatrix auf eine feste Membran transferieren

3. Mit Antikörpern und Substraten die Proteine sichtbar machen

= Gesamtheit aller Proteine eines Systems zu einem bestimmten Zeitpunkt

• co- und posttranskriptionale Modifikation: alternatives Slicing von preRNA

• posttranslationale Modifikationen von Proteinen

• überführen denaturierte Proteine zurück in den Startzustand

• ß-Strang= richtiger Name für Sekundärstruktur

• mehrere ß-Stränge ergeben ein ß-Faltblatt

• polare Seitenketten

• nicht-polare Seitenketten

• hydrophobes Inneres enthält nicht-polare Seitenketten

• Wasserstoff-Bindungen können sich mit polaren Seitenketten auf dem Äußeren des Moleküls ausbilden

Dreidimensionale Faltung der gesamten Polypeptidkette

3D-räumliche Struktur einer Proteinkette

lokale Struktur

• proteinschneidende Enzyme

• hydrophile AS-Reste nach außen

• hydrophobe AS-Reste nach innen, denn Proteasen sind wasserlöslich

• der Bilayer ist nicht gleichmäßig sondern besteht eher aus “Flößen”, die auf dem See einer Membran schwimmen

• Membranproteine sind Proteine in einer Membran, also die meisten Rezeptoren und Transporter

innere Domänen hydrophob, äußere hydrophil

Transmembranproteine

• single pass (Einlauf) Transmembranproteine

• multipass (Mehrlauf) Transmembranproteine

• beta-barell (ß-Fass)

Monotopisches Membranprotein

• mit einer hydrophoben Helix in der Membran verankert

• mit kovalentem Lipid (Acyl- oder Phenylgruppe) angeheftet

• GPI-Anker (Glykosyl-Phosphatidylinositol)

• nicht-kovalente Wechselwirkungen mit anderen Membranproteinen

  
  

• Cotransport kostet keine Energie

• Zucker kann so lange in die Zelle, wie Ionen auch wandern

• Zucker wird aber mit H+ eintreten, damit die Zelle nicht übersäuert, müssen die Protonen aber wieder raus und das kostet Energie

chem. Gruppen binden kovalent an das Protein und verändern es

• Acetylierung

• Phosphorylierung

• Methylierung von Histonen

• Glykosilierung

• Schneiden/ Cleavage

• im Cytosol

• in Organellen

• in der Plasmamembran

• sekretiert

• lösliche Proteine wie Puffer

• Membrangebundene Proteine

• Lösliche lösen sich gleich inn Wasser

• membrangebundene müssen zum Isolieren aus der Membran rausgelöst werden mit Hilfe einer Detergenz, dieses Detergenz muss ich später erst wieder loswerden

• eine Methode, Proteine zu reinigen

• große Moleküle laufen schneller durch

• kann man nacheinander abfangen

durch Elektrophorese analysiere ich die Reinheit eines Proteins

• Bsp. SDS-PAGE

  • SDS= Detergenz, dadurch sind alle Proteine negativ geladen, damit alle zum +Pol wandern

• Zymogram

• Proteine auf einer Membran

• nicht erkannte erhalten auch keinen Nachweis

• erkannte setzen ein Substrat zu einem farbigen Produkt um und werden so sichtbar

• Zelldifferenzierungsanalyse

• Erkennen von Krankheitsmarkern

• Therapiemonitoring

• Drug discovery

• Cancer research

• purity checks

• microscale protein purification

• Etablierung der Infektion Tag 1-4

• Induktion der adaptiven Immunantwort Tag 4-7

• Adaptive Immunantwort Wochen

• Immunologisches Gedächtnis Jahre

• 
  

• 5% aller Tiere

• sie verfügen über ein adaptives Immunsystem, das durch Spezifität und Gedächtnis gekennzeichnet ist

• wiederholter Kontakt mit einem Antigen führt zu einer schnelleren und stärkeren Reaktion des Immunsystems

• Reaktion ist spezifisch gegen das bereits bekannte Antigen gerichtet

• bis zum EInsetzen der spezifischen Immunantwort ist der Organismus auf die evolutionsgeschichtlich älteren Mechanismen des präformierten (natürlichen) Immunsystems angewiesen

• bei Bakterien mit einer Verdopplungszeit von 20min nach 24hrs

• schnelle, frühe Antwort

• kein Gedächtnis

• aber begrenzte Spezifität

• Rezeptoren:

  • genetishc in der Keimbahn codiert

  • begrenzte Vielfalt

  • erkennen evolutionsgeschichtlich fixierte Unterschiede zwischen Mikroorganismen und Wirbeltieren

• langsamere/ spätere Antwort, aber

• sehr hohe Spezifität

  • Rezeptoren:

    • aus genetischen “Bausteinen” erst bei der Zellreifung zusammengesetzt

    • fast unbegrenzte Vielfalt

    • erkennen spezifische Strukturen, auch Stoffe, die evolutionsgeschichtlich noch nicht aufgetreten sind

• Gedächtnis

Makrophagen

tötet

verlangsamt Wachstum

Hämolymphe

Limulus Amoebocyten Lysat

Die Amoeben beinhalten Vesikel mit dem Erkennungssystem

ist gegen gramnegative und Pilzinfektionen wirksam

• Antwort gegen Pathogene und potenzielle Pathogene

• Komplement

• Gewebsmakrophage

• reagiert in 40s

• opsonisiert die Bakterien

• ist etwas Zusätzliches zu den Antikörpern, besteht aus ganz vielen interagierenden Proteinen

• Phagozytose durch Neutrophile und Makrophagen

• die Spaltungsprodukte der Komplemente, nämlich C3a und C5a sind Alarmstoffe und lösen Enntzündungsreaktionen aus und locken Neutrophile an

• klassische “Antigen-präsentierende Zelle”

• phagozytieren Bakterien über Opsonisierungsrezeptoren, die das Komplement gemacht hat

• erkennen das Bakterium als gefährlich über PRRs

• produzieren Zytokine und Chemokine, mit denen sie andere Zellen zu Hilfe holen

• präsentieren Anntigen für T-Zellen

• Hämozyten/ Lymozyten

• beim LAL-Test koaguliert die Hämolymphe von Limulus bei Kontakt mit bakteriellen Bestandteilen

  • so kann man überprüfen, ob eine Substanz bakterienfrei ist

Makrophagen und Neutrophile

• Neutrophile fressen und vernichten

• Makrophagen alarmieren darüber hinaus das adaptive Immunsystem und werden zum Vernichten aktiviert

1. Rezeptorvermittelte Anheftung eines potentiellen Pathogens

2. Phagosom bildet sich (Blase)

3. Phagolysosom, weil Lysosom an Blase bindet und zersetzende Stoffe hineinfreilässt

4. Degradation der aufgenommenen Materie

5. Ausscheiden der aufgenommenen Materie

• binden und phagozytieren der Pathogene durch: endozytische Rezeptoren und Opsonisierungsrezeptoren

• als gefährlich erkennen durch: Mustererkennungsrezeptoren (pattern recognition receptors, PRRs) diese sitzen im Inneren und an der Plasmamembran

• Pathogen associated molecular patterns

• Lipopolysaccharide (LPS) von Limulus

• Peptidoglycan (Bakterien)

• Mannan, Glykan (Pilze)

• ds-RNA bei Viren

• Flagellin (bakterielle Flagellen)

Microbe associated molecular patterns

sie bewirken die Aktivierung von Makrophagen, sie bestimmen also maßgeblich, auf welche Strukturen das Immunsystem reagiert

• nicht so spezifisch wie Antikörper, aber es werden Marker erkannt. Deshalb nicht unspezifisch

• Evolution auf der Populationsebene innerhalb von Arten

• Veränderung der Allelhäufigkeiten in Raum und Zeit innerhalb von Populationen

Gesamtheit der Gene einer Population

• die genetische Struktur und Dynamik von Populationen

• untersucht die Veränderungen von Allelhäufigkeiten innerhalb des Genpools einer Art

• Mutation und Rekombination generieren Variation

• Gendrift eliminiert Variation

• Migration und Selektion verändern Variation

• hohe UV-Strahlung verbunden mit dunkler Hautfarbe

Arten, die in Gebieten mit mehr Sonneneinstrahlung leben, haben eine dunklere Pigmentierung der Haut als Artverwandte in Gebieten mit weniger Sonneneinstrahlung

• in der Epidermis in den Melanozyten

• pigmentreich= seltener Hautkrebs = UV-Schutz

• pigmentarm= seltener Rachitis = ausreichend Vit.-D.-Bildung

• Südamerika, Afrika, Südostasien

• =Nachlassen natürlicher Selektionsfaktoren

• Farbsehschwäche

• Fehlsichtigkeit

• Diabetes mellitus

• Reduktionstendenzen im Gebiss

• 1 Gen

• viele Blutsysteme

• viele Erbkrankheiten

• mehrere Gene an versch. Genorten bestimmen Phänotyp

• kleiner additiver Effekt jedes einzelnen Gens

• Körperhöhe, Haarfarbe, viele Normalvarianten

• folgt keinem Mendel-Erbgang

• normalverteilt

1 Gen determiniert mehrere phänotypische Merkmale

Bsp. menschl. Erbkrankheiten

generalisierte Bindegewebserkrankung

• Herz- und Gefäßsystem

• Augen

• Skelett

• zu 1 Gen gibt es mind. 3 Allele

• AB0-System

• Hypothese 1: Ernährungsform (Toleranz v.a. in Regionen mit hoher Milchproteinvielfalt bei Kühen)

• Hyptohese 2: Krankheiten (Rachitis)

  • Laktose wird zu Galaktose + Glukose und fördert Kalzium-Aufnahme

= prozentuale Wahrscheinlichkeit, mit der ein bestimmter Genotyp zur Ausbildung des zugehörigen Phänotyps führt

• alles oder nichts Prinzip

• Bsp. Schmeck-Fähigkeit ja oder nein

• Grad der Manifestation

• Phänotyp vorhanden, Merkmalsausprägung verschieden stark

• Bsp Schmeckfähigkeit schwach, mittelstark, stark

Phänotyp kommt durch Wechselwirkung zwischen genetischen Faktoren und Umwelt-Faktoren zustande

folgt keinem mendel-Erbgang

Körperhöhe

Kopfumfang

Intelligenz

Hautfarbe

1. Zwillingsforschung —> Erblichkeitsforschung (heritabilität)

2. Familienforschung —> Erbgangsanalyse (Hauptgen)

3. Populationsforschung —> Variation (Allelhäufigkeiten)

physikalisch

chemisch

beruflich

sozial

• Steroid-Hormon

• Energiestoffwechsel

• Immunsystem

• Stressreaktion

• Nebennierencortex —> Zona fascuculata (mittlere von 3 Schichten) bildet Glucocorticoide

Diabetes mellitus

Arterielle Hypertonie

Osteoporose

Affektive u. schizophrene Störungen

Phänotyp-Manifestation durch Zusammenwirken (zahlreicher) genetischer Dispositionen und exogener Faktoren

• 3% ungebunden, biologisch aktiv

• 7% gebunden an Albumin, biologisch inaktiv

• 90% gebunden an CBG (Corticosteroid-Binding-Globulin, biologisch inaktiv

ubiquitär

• Muskulatur

• Fettgewebe

• Haut

• Leber

• Nervengewebe

• Immunsystem (incl. T-Lymphozyten, Monozyten)

• stellt Energie bereit indem es die Glukose-Konzentration im Blut erhöht

• stimuliert die zelluläre Glukoseproduktion (Glukoneogenese)

• stimuliert die zelluläre Fettmobilisierung

• stimuliert die Glucagon-Sekretion und hemmt die Insulin-Sekretion

• Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse

• Circadianer Rhythmus

• Stress (physisch/ psychisch) zu jeder Tageszeit

• alpha: vermittelt Cortisolwirkung

• beta: unterdrückt alpha-Aktivität

• über den Glucocorticoid-Rezeptor (GR)

• beeinflusst dort die Transkription von Zielgenen

über 2 Mechanismen

• Transaktivierung (direkter Mechanismus): Aktivierung von Zielgenen

• Transrepression (indirekter Mechanismus): Hemmung von Zielgenen

• Glucocorticoide aktivieren GRs im Zytoplasma

• 2 GRs bilden Homodimer, dieses bindet im Nucleus an GRE (Glucocorticoid-Response-Element) in Promotor-Region steroidabhängiger Gene (=Protein-Gen-Interaktion)

• vermehrte Proteinsynthese

• Glucocorticoide aktivieren GRs im Zytoplasma

• GRs hemmen andere Transkriptionsfaktoren (Protein-Protein-Interaktion)

• verminderte Proteinsynthese

• fördert Proteolyse, Lipolyse, Gluconeogenese

• hemmt Proteinbiosynthese

  • immun-suppressiv

  • entzündungshemmend

  • knochenabbauend

Akuter Stress

• bei Stress steigt die Cortisol-Konz.

• bei Ruhe sinkt sie wieder

chronischer Stress

• Cortisol-Konz. permanent erhöht

• chronischer Stress

• Glucocorticoid-Rezeptor-Resistenz

• verringerte Immunsystem-Suppression durch Cortisol

• erhöhte Infektanfälligkeit

chronischer Stress scheint GRbeta-Konz. zu erhöhen, dieser unterdrückt GRalpha-Aktivität und bewirkt so Glucocorticoid-Rezeptor-Resistenz

ist in der Luft größer als in der Lunge als im Gewebe

pO2= 213hPa

pCO2= 0,4hPa

pO2 53hPa

pCO2= 60hPa

pO2 53hPa

pCO2 60hPa

Hämoglobin

• adultes Hämoglobin HbA

• Myoglobin im Gewebe steigt schneller an und ist ab einem Sauerstoffpartialdruck von 50hPa stagnierend

• Hämoglobin in der Lunge steigt bis etwa 100hPa und stagniert dann erst

• Y-Achse Sauerstoffsättigung des Hb (%), X-Achse Sauerstoffpartialdruck (hPa)

der im Hochland verringerte Sauerstoffpartialdruck in der Luft führt zur Mangelversorgung der Gewebe mit Sauerstoff

• NN 213hPa

• 8848m 63hPa

Sauerstoffmangel im arteriellen Blut

• physiologische Anpassungs- bzw. Funktionsstörungen des Körpers, die durch den Aufenthalt in Höhen ab 2500m ohne vorherige Akklimatisation ausgelöst werden

• Akklimatisation: native Tieflandbewohner, kurzfristig, reversibel

• Adaptation: native Hochlandbewohner, permanent, irreversibel

—> verbesserte Sauerstoffversorgung der Gewebe

• zu Beginn sinkt Fitness stark ab, dann steigt die Atemfrequenz und das Herzminutenvolumen, dann gradueller Anstieg der Fitness

• gegen Ende ist die Ruheatmung vertieft, die Vitalkapazität steigt, normaler Ruhepuls, Erythrozytenzahl steigt, Hb-Konz. steigt, Körperliche Belastbarkeit steigt

bei Eisennmangel wird mehr Eisen aus der Nahrung in die Duodenum-Zellen aufgenommen, dadurch steigt die Eisenverfügbarkeit und die Sauerstoffversorgung des Gewebes wird verbessert

• Hochlandbewohner haben stärkere Kapillarisation als Tieflandbewohner

• Anzahl Kapillaren pro mm^2 Muskel

  
  

individuelle physiologische Anpassung eines Organismus innerhalb seiner genetischen Vorgaben an sich verändernde Umweltfaktoren, wobei diese Anpassung selbst reversibel ist

• Tibet: höhere Atemfrequenz, größeres Atemvolumen, mehr NO im Blut

• Anden: höhere Hb.-Konzentration, höhere O2-Sättigung des Hb

• Akklimatisation: physiologisch, Hämatokrit steigt, reversibel

• entwicklungsbedingt: anatomisch, Thorax, Lunge größer, irreversibel (alveolare Proliferation)

• genetisch: Hypoxie-Gene, Hämatokrit steigt, irreversibel

• vererbbare Änderungen in der Regulation der Genexpression, die bei der Entwicklung passieren, während der Zelldifferenzierung oder dem-Wachstum, die nicht durch Modifikationen in der DNA-Sequenz zu erklären sind

• besser: Veränderung der Genexpression, die ohne eine Veränderung der DNA-Sequenz erfolgt

  • Veränderungen sind reversibel, manchmal aber stabil und vererbbar

• Bei Histon-Acetylierung von Lysin wird dessen positve Ladung neutralisiert, dadurch reduzieren sich ionische/elektrostatische Interaktionen von Lysin mit der negativ-geladenen DNA —> so öffnet sich die Chromatinstruktur der DNA (die kompakten Nucleosomen öffnen sich)

  • durch Acetylierung verändert sich die Affinität der Histone für die DNA und dadurch die Zugänglichkeit bestimmter DNA-Regionen für die RNA-Polymerase. so wird also die Transkription aktiviert

• durch Histon-Acetyl-Transferasen und Histon-Deacetylasen

• Methylierung

• Acetylierung

• Phosphorylierung

• von Lysin oder Arginin, am Cytosin

• erhöht oder verringert Transkription an der Methylierungsstelle je nach Stelle

  • Inaktivierung von Genen

• durch Histon-Methyltransferasen und Histon-Demethylasen

• H3K4me2/3 in Promotoren von aktiven Genen

• H3K27me3 in runteregulierten Genen

• H3k9me3 in Heterochromatin

• bei AS mit Hydroxygruppe (Serin, Threoni, Tyrosin)

• Funktion ähnlich der Methylierung (Transkriptionregulieren)

• durch Histonphosphorylasen und Histon-Dephosphorylasen

• durch ChIP: Chromatin immunoprecipitation

Conrad Waddington

enthält die DNA, die in mRNA transkribiert wird

• ist kondensiert

• dessen Gene werden idR nicht transkribiert

• um repliziert zu werden, muss die DNA als Euchromatin vorliegen

• danach muss es wieder in Heterochromatin überführt werden, das geschieht durch Histondeacethylierung

  • das präreplizierte Chromatin ist methyliert, das neue Chromatin ist acetyliert. Dann wird es restrukturiert durch Histondeacetylierung

  • dadurch ist die Chromatininaktivierung wieder hergestellt

• —> während der Replikation müssen Proteine sezerniert werdne, die es ermöglichen, das Chromatin wieder in den Ausgangszustand zu überführen

• wenn das Gen “angeschaltet” ist (aktives, offenes Chromatin, unmethyliertes Cytosin, acetylierte Histone

• wenn das Gen “ausgeschaltet” ist

• leises, kondensiertes Chromatin, methylierte Cytosine

• Deacetylierte Histone

• bei Hypohidrotic ectodermal Dysplasie

• sehr selten

• besondere Hautmuster je nach paternaler/ maternaler X-Chromosomen-Inaktivierung

bei heterogametischen meist doppelt so hohe Expression als bei homozygoten

Zygote hat beide X-Chromosomen

Blastocyste beide paternalen X-Chromosomen inaktiviert

in der Plazenta wird die Inaktivierung gelöscht und ein zufälliges X-Chromosom neu inaktiviert

wenn erwachsen, das wird wieder gelöscht in den primordialen Keimzellen, in den reifen Gameten ja nur ein Chromosom, das ist aktiv

doppelsträngige RNA (entweder durch Viren oder Transposons oder fremde Gene) wird durch das Enzym Dicer gespalten, dadurch entstehen siRNAs oder miRNAs. Diese einzelsträngigen RNAs binden an Proteine und bilden den RNA-induzierten Silencing Komplex.

Dieser Komplex hemmt die Translation mehrerer mRNA (miRNA)

oder baut mRNA ab (siRNA)

Dicer und Argonaut Komplex verhindern Translation fremder RNA

• >200 Nukleotide

• davon sehr viele im menschl. Genom

• bleiben im Zellkern

• 50-70% aller menschl. gene haben Natural antisense transcripts

• Zusammenhang mit Alzheimer

• dreifarbige Schildpattkatze

• Gene für Fellfarbe auf X-Chromosom

• Phänotyp abhängig davon, ob das paternale oder das maternale Chromosom inaktiviert wird