Reli

► Stickstoffbasen mit 2 organischen Ringen

► A und G

► doppelt so groß wie Pyrimidine

► A mit T

► G mit C

►einer stickstoffhaltigen Base (T,A,C,G)

► Zucker (Desoxyribose)

► Phosphorgruppe

→ T = Thymin

→ A = Adenin

→ C = Cytosin

→ G = Guanin

► Stickstoffbasen mit 1 organischen Ring

► T und C

→ Das Enzym Helicase lagert sich an dem Replikationsursprung einer bestimmten Basenquenz an und löst die Wasserstoffbrücken zwischen den Basen der komplementären DNA-Stränge

→ Dadurch werden die beiden komplementären DNA-Stränge voneinander getrennt.

→ Es ergibt sich eine Y-förmige Struktur = Replikationsgabel

→ An beiden Einzelstränge wird ein kurzes Stück Ribonukleinsäure (RNA) durch die Primase an den jeweiligen DNA-Strang angelagert = RNA-Primer

→ bildet den Standpunkt für die DNA-Polymerase

→ DNA-Polymerase knüpft an den RNA-Primer frei im Zellplasma vorkommenden Nucleotide an, die komplementär zum abgelesenen DNA-Strang sind

→ DNA-Polymerase kann die die Nucleotide nur an 5`→ 3`Richtung verknüpfen

► d.h. die DNA Nucleotide wird stets am 3`-Ende des neu entstehenden DNA- Stranges angeheftet

► Daher kann nur ein neuer Strang kontinuierlich der Helicase folgend synthetisiert werden = kontinuierliche DNA-Replikation

► Strang benötigt nur einen RNA-Primer = Leitstrang

→ Replikation des anderen DNA-Strangs kann nicht kontinuierlich verlaufen, da die Wanderungsrichtung der Replikationsgabel zur Syntheserichtung des neu entstehenden DNA-Stranges entgegengesetzt verläuft. Danach bricht die Synthese ab und die DNA- Polymerase löst sich an andere RNA-Primern, die jeweils in der Wanderungsrichtung der Replikationsgabel liegen

► heftet sich eine DNA-Polymerase an, dann startet die Replikation erneut

→ es entsteht viele kurze DNA-Stücke = Okazaki-Fragmente

→ sobald die RNA-Nucleotide ihre Funktion als Primer erfüllt haben, werden sie von der DNA-Polymerase abgebaut und durch DNA-Nucleotide ersetzt = diskontinierlicher DNA- Replikation

→ Benachbarte Okazaki-Fragmente werden abschließend durch die DNA-Ligase zu einem einheitlichen DNA-Strang verbunden = Folgestrang

1 = Leitstrang

2 = Folgestrang

3 = Okazaki-Fragmente

4 = Ligase

5 & 7 = DNA-Polymerase

6 = Helicase

• mRNA

• tRNA

• rRNA im Ribosom

Kopie des DNA-Bereichs, dient als Vorlage für die Proteinbiosynthese

→ An das 3`-Ende kann eine spezifische Aminosäure gebunden sein.

→ Anticodon-Triplett bindet sich komplementär an das Codon-Triplett der

mRNA

→ besteht aus mehreren Armen

► an einen diesen Armen bindet eine Aminosäure

► am gegenüberliegenden Arm befindet sich ein Anticodon, das zum

entsprechenden Basencodon der mRNA passt

→ Vermittler zwischen mRNA und tRNA

→ sorgt für geordneter Anlagerungen der tRNA

→ überträgt die Vorhandene Peptid-kette auf die neu ankommende

Aminosäure

1. Transkription

2. Translation

1. Initiation

2. Elongation

3. Termination

→ RNA-Polymerase binden sich an Promotermolekülen, die sich auf den abzukopierenden Stellen des Genoms befinden.

→ Bevor überhaupt genetische Infos abgelesen werden können, muss die Doppelhelix entschraubt werden. Das passiert durch Auflösung der Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Basenpaaren.

→ Es kommt zur Umschreibung von DNA zu mRNA

→ RNA-Polymerase wandert von 3` nach 5` und sythetisiert durch Anlagerungen freier Ribonukleotide einen zur DNA komplementären mRNA Teilstrang, der entsprechend eine 5` → 3` Richtung aufweist.

→ RNA-Polymerase trifft beim Ablesen der DNA auf eine Terminatorsequenz

► Terminatoren stoppen die RNA-Polymerase und es kommt zur Ablösung des mRNA Teilstrangs von der DNA

—> danach Entweder Prokaryoten oder Eukaryoten

→ Organismen ohne Zellkern (z.B.: Bakterien)

→ mRNA wird sofort zu den Ribosomen transportiert

→ Translation beginnt schon vor die Transkription abgeschlossen ist.

► möglich, weil mRNA und Ribosomen durch keine

Zellmembran voneinander getrennt sind

→ Organismen mit Zellkern (z.B.: Menschen)

→ Translation kann erst beginnen, wenn die mRNA aus dem

Zellkern zu den Ribosomen gelangen ist.

→ Bevor Translation, wird die unreife mRNA noch verbunden

(gesplissen)

► Unreife mRNA besteht aus Exons und Introns

- Exons enthalten wichtige Genabschnitte für die

Proteinbiosynthese

► Introns werden entfernt und Exons werden miteinander

verbunden

→ Proteine werden durch Ablesungen der mRNA synthetisiert

→ Translation = übersetzen

→ genetische Code wird übersetzt

→ Ort sind Ribosomen

→ mRNA-Strag bestehen aus aufeinanderfolgende Basentripletts

→ 1 Basentriplett codiert immer eine spezielle Aminosäure (Codesonne)

► Startcodon = AUG

► Stopcodon = UGA,UAA oder UAG

► normale Codons = sind alle anderen Basentripletts und jeweils ein bestimmte Aminosäure codieren.

→ Am Startcodon lagert sich die erste tRNA an der mRNA an

→ es folgt eine zweite tRNA mit spezifischer Aminosäure, die sich neben die erste tRNA anlagert

→ Peptidbindung sorgt für Verknüpfung der beiden benachbarten Aminosäuren

→ Darauf verlässt die erste tRNA das Ribosomen ohne Aminosäure, die sich jetzt am Ende des Arms der zweiten tRNA zusammen mit deren Aminosäure befindet

→ die dritte tRNA „fliegt“ samt spezifischer Aminosäure heran und lagert sich an die mRNA an

→ Prozess wiederholt sich solange, bis in der mRNA eine Basentriplett auftaucht, das ein Stopcodon codiert

1 = Terminator-Region

2 = RNA-Polymerase

3 = 3`- Ende

4 = codogener Strang

5 = nicht- codigener Strang

6 = Promotor-Region

7 = 5`- Ende

8 = RNA

1 = mRNA

2 = freie tRNA

3 = Petidkette

4 = E-Stelle

5 = P-Stelle

6 = A-Stelle

7 = keine ribosomale Untereinheit

8 = große ribosomale Untereinheit

9 = beladene tRNA

10 = Aminosäure

> sind Einflüsse, die Mutationen auslösen

→ häufige Einflüsse: ► physikalische Einflüsse: - Strahlungen

► chemische Einflüsse: - verschiedene Substanzen, die auf das Erbgut einwirken

→ Genmutationen

→ Chromosomenmutationen

→ Genommutationen

► häufige Form der Mutationen

► beruht auf chemischen Änderungen der DNA

► lichtmikroskopisch nicht erkennbar

► für Träger der Mutationen meist ohne nennenswerte Folgen

-► da meist rezessive Gene entstehen

► bei Reinerbige manchmal latal, vorteilhafte Mutationen selten

► z.B.: -► verkrüppelte Flügelformen bei Drosphila

-► überzähliger Finger

-► Zwergenwuchs

-► Albinismus

-► Galaktosämie

-► Sichelzellanämie

-► Veränderung von Enzymen, dadurch zum Bsp. Ausfall eines Blütenfarbstoffes

► beruht auf Änderung der Struktur einzelner Chromosome

► lichtmikroskopisch in Meisoeprägaraten zu sehen

► führen beim Menschen i.d.R zu schweren Erkrankungen

► z.B.: ► Katzenschrei- Syndrom

► Veränderung der Anzahl der Chromosomen

► beruhen auf fehlerhaften Meiose

→ Punktmutation

→ Rastermutation

→ Triplett-Expansion

→ Transposons

→ Deletion

→ Duplikation

→ Inversion

→ Translokation

→ Aneuploidie

→ Gonosomale Aberration

→ Euploidie

► Veränderung von nur einer Base innerhalb des Codewortes

► Veränderung des Triplettrasters des genetischen Codes durch Anlagerung/Verschwinden einer Base

► Vermehrung von Tripletts aufgrund einer Störung der DNA-Replikation

► DNA-Stücke, die sich von selbst aus der DNA lösen und an anderer Stelle wieder einfügen

► Dadurch Inaktivierung des Gens

► Diese DNA-Stücke können aus der DNA austreten, dann ist das Gen wieder aktiv

► Verlust einzelner Chromosomenstücken

► Verdopplung von Chromosomenstücken

► i.d.R. erfolgt die Eingliederung in die Schwesterchromatide

► wichtiger Vorgang für die Evolution, da Mutationen im duplizierten Gen zur Neubildung von Genen führen kann

► Drehung eines Chromosomenstückes im 180°

► i.d.R keine Auswirkung, da nur die Reihenfolge, nicht aber die Menge genetischen Materials geändert wird.

► Verlagerung eines Chromosomenabschnittes auf ein anderes Chromosom

► Autosomale: -► Veränderung der Chromosomenzahl der Autosomen

► Trisomie: -► ein Chromosom ist 3 mal vorhanden

► Veränderung der Chromosomenzahl der Gronosomen

► Polyploidie: -► Vervielfachung der Chromosomensätze