Was versteht man unter DNA Modifikation?
Was ist das Epigenom?
Kann es vererbt werden?
Durch Unwelteinflüsse veränderte Genaktivität, die jedoch nicht die DNA-Basensequenz selbst verändert
Grundsätzlich werden Modifikationen nicht vererbt, aber …
Histone können Acetyliert werden (was die Gene leichter zugänglich macht -> sie werden öfter abgelesen -> mehr entsprechende Proteine vorhamden)
DNA kann methyliert werden, was im Zusammenspiel mit den Histonen die Gene spiralisiert und sie dadurch schlechter zugänglich macht
Das gesamte Muster der Methylierungen und Acetylierungen eines Organismus nennt man Epigenom
Dieses wird in der Meiose größtenteils gelöscht, sodass nur einige Teile des Epigenoms vererbt werden (Evolution: Lamarck)
Was ist ein Transkriptionsfaktor?
Ein Transkriptionsfaktor bindet an die DNA (oft Promotor) und erleichtert so das Ablesen der DNA durch die RNA-Polymerase-> das Gen wird häufiger transkribiert-> mehr mRNA -> mehr Proteinmoleküle
können sie durch binden an Silencer hemmen
Was sind Proto-Onkogene, Onkogene und Tumorsuppressoren?
Porto-Onkogene
Gene die für Proteine codieren, die an der Regulation von Zellwachstum, Zellteilung und Zelltod beteiligt sind.
Onkogene
wenn Mutationen in den Proto-Onkogenen auftreten, kann sich die Funktion des Proteins so verändern, dass die Zellteilung stark angeregt wird und ein Tumor entsteht
Tumorsuppressoren
ein Protein, dass durch fehlerhafte Zustände in der Zelle aktiviert wird und besonders an der Regulation des Zellzyklus beteiligt ist
leitet Gegenmaßnahmen ein um die Zelle und umliegende Gewebe zu schützen
Reparatur von DNA-Schäden, Stopp der Zellteilung oder Programmierter Zelltod (Apoptose)
Was ist Spleißen und wozu ist das Spleißen nützlich?
nur bei Eukaryoten
Exons (wichtige Basensequenzen) und Introns (unnötige Basensequenzen)
Introns werden herausgeschnitten (spleißen)
Exons können auch alternativ zusammengefügt werden oder einzelne Exone weggelassen werden (alternatives Spleißen)
Dadurch lassen sich viel mehr Proteine codieren
Prä-mRNA ist das vor'm spleißen und dann ist es die mRNA
Wie funktioniert der Zellzyklus und was hat der Transkriptionsfaktor p53 damit zu tun?
Wie wird die Proteinausstattung auch noch nach der Transkription geändert?
Proteasomen schreddern nicht mehr gebrauchte Proteine
Zu Polysomen verkettete Ribosomen beschleunigen die Proteinbiosynthese
Der Enzymkomplex RISC erkennt anhand von RNA-Schnipseln stillzulegende RNA und lässt sie durch Zerschneiden “verstummen”
Was ist und wie Funktioniert die RNA-Interferenz?
nach dem verlassen des Zellkerns mRNA verändert werden
RNA-Doppelstränge (Erbinformationen von Viren)
von Häcksler-Enzym (Dicer) in 20 bp lange Abschnitte zerlegt
verhindert Translation
entstandene micro-RNA wird in RISC (RNA-induced silencing complex) engebaut, dient als Muster zum schneiden
komplementäre Bereiche werden zerschnitten -> mRNA verstummt endgültig
Was ist ein Kreuzungsschema und wie funktioniert es?
Wie funktioniert die Stammbaumanalyse?
Mögliche Erbgänge:
autosomal - dominant (Gen auf einem Autosom, Merkmal ist dominant) (Aa/AA)
autosomal - rezessiv (aa)
X- gonosomal - dominant (Xx/ XX)
X - gonosomal - rezessiv (xx)
Y- gonosomal (xY/ XY)
Welche Tipps gibt es für die Stammbaumanalyse?
nummerieren der Individuen
könnten auch mehrere Erbgänge richtig sein
weibliche Merkmalsträger -> nicht Y-gonosomal
Kind Merkmalsträger, beide Eltern nicht -> nicht dominant
Tochter Merkmal, Vater nicht -> nicht X-gonosomal
beide Eltern Merkmal, Kind nicht -> nicht rezessiv
nur männliche Merkmalsträger -> wahrscheinlich Y-gonosomal
Was ist eine Genkopplung?
Vererbung von 2 oder mehr Merkmalen
zwei Merkmale immer auf gleichem Chromosom -> Gene gekoppelt
keine Neukombination möglich
außer bei `crossing over´ in der Meiose
Wie werden Pflanzen genetisch verändert?
direkt:
Mikroinjektionen
DNA direkt eingeschleußt, Glaskappilarröhrchen
Membran Destabilisierung
durch Strom oder chemisch
ermöglicht eindringen der DNA
Partikelbeschuss
indirekt:
Geminiviren
einkeimblättrige Pflanzen (Soja, Getreide,…)
selten Genomveränderungen (nicht Generationsübergreifend)
schädigen die Pflanze auch, durch Krankheit
Einsatz von Markergenen/ Reportergenen zum beschleunigten Ablesen des gewünschten Gens
Agrobakterien
zweikeimblättrige Pflanzen
bauen Teil ihrer DNA in das Pflanzengenom ein
Ti-Plasmide (tumorinjezierend)
übertragen Wunschgen und normalerweise Tumorbildung -> voher entschärft
Wie wird Humaninsulin hergestellt?
Bakterien werden so modifiziert, dass sie humaninsulin herstellen
Ihnen wird Menschen DNA eingesetzt, die von ihren Ribosomen transkribiert und translatiert werden
so stellen sie automatisch Humaninsulin her
Wie funktioniert die CRISPR-CAS Methode?
natürlicher Mechanismus in Bakterien um Virale DNA zu zerschneiden
funktioniert in jedem Organismus
DNA an belibiger Stelle zerschneiden kann
Protein, CAS 9, trägt eine Gensequenz als Muster, wo die Schere ansetzt
kann künstlich eingesetzt werden
wenn komplementärstrang gefunden, kann die Schere schneiden
programierbare Gen-Scheren
Gene gezielt ausschaltbar, veränderbar oder reparierbar
nicht 100% genau
kennt Auswirkungen auf Generationen noch nicht
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