BIOPSYCHOLOGIE (Subject) / VL 1: Genetik (Lesson)

•  Grundlagen der Genetik •  Aufbau DNA •  Chromosomen und Vererbung •  Gentechnik •  Untersuchungsmethoden und Mutationen •  Gene, Verhalten und Epigenetik

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• Funktionen von Proteinen Wer bestimmt, wann welche Proteine hergestellt werden? •  Gene bestimmen, wann welche Proteine hergestellt werden •  Bauplan für Zellaufbau  •  Funktionen: •  Steuerung von Zellwachstum und -Differenzierung •  Transport und Speicherung von Stoffen •  Bildung und Leitung von Nervenimpulsen •  Auslösung muskulärer Bewegungen •  Immunabwehr •  Enzymatische Steuerung chemischer Reaktionen
• Was sind Proteine? Peptidbindung Polypeptide Proteine Gestalt Enzyme Ketten aus 21 verschiedenen Aminosäuren Peptidbindung CO-OH + NH2 •  Polypeptide = >10 Aminosäuren •  Proteine = >100 Aminosäuren 3D-Gestalt •  Ionenkanäle •  Transmitterrezeptoren  Enzyme •  Katalyse chemischer Reaktionen •  Synthese von Molekülen •  Zerlegung von Molekülen
• Bestandteile der DNA, Intron und Exon Nukleotide: bestehen aus:  1 Zucker  1 Base min. 1 Phosphatgruppe Codon = 3 NukleotideIntron= Nicht kodierende Region der DNAExon=kodierende Region der DNA
• Gen-Expression 1.  Aktivierung durch Transkriptionsfaktor 2.  Auftrennung der DNA 3.  Synthese von mRNA 4.  Transkription und Splicing der mRNA 5.  Transport der mRNA ins Cytoplasma 6.  Translation in Aminosäuren über tRNA 7.  Kombination zu Proteinen (durch Ribosome)
• Wie wird DNA zu Chromosomen? Nucleosome: DNA wickelt sich um Histone-Proteine •  „Beads on a string“: Euchromatin Histone winden sich zu kompakter 30nm-Faser •  Heterochromatin  30nm-Faser wird in das Metaphasen-Chromosom verpackt
• Mitose Zellteilung unter Steuerung zyklischer Proteine1.  Interphase: Verdopplung der Chromosomen 2.  Prophase: Bildung mitotischer Spindeln 3.  Prometaphase: Auflösen der Kernmembran 4.  Metaphase: Bindung von Mikrotubuli an Chromosomen 5.  Anaphase: Teilen und auseinanderziehen der Chromosomen 6.  Telophase: Neubildung der Kernmembran
• Meiose 2-Phasische Zellteilung bei Keimzellen 1.  Meiose 1: Teilen der homologen Chromosome -> Reduktionsteilung in Tochterzellen 2.  Meiose 2: Teilen der Tochterzellen in haploide Zellen -> Ähnlich Mitose, aber nur halber Satz der Chromosomen
• Klassische Genetik: Phänotyp, Genotyp, Allele, Homozygot, Heterozygot Phänotyp: Erscheinungsbild •  Genotyp: Genetische Ausstattung •  2 Allele: Mögliche Form des Gens auf einem homologen Chromosom •  Homozygot: Allele von Vater und Mutter identisch •  Heterozygot: Allele von Vater und Mutter unterschiedlich
• Methoden: Genetische Marker, Vektoren   Genetische Marker: •  Untersuchung von Gen-Polymorphismen zur Identifikation von Veränderungen bei Erkrankungen •  Linkage: DNA-Vergleich zwischen Patienten und Kontrollen  Vektoren: •  Einschleusen fremder DNA in Zellen •  Knock-out: Gezielte, selektive Veränderung zur Untersuchung der Wirkmechanismen •  Selektive Züchtungen •  Gen-Editierung
• Epigeneik Ist die DNA „zugänglich“? Hauptmechanismen Genotyp + Epigenetk = Phänotyp   Epi-Genetik: Über Genetik •  Prozesse, welche die Ausprägung genetischer Merkmale beeinflussen •  Veränderung der Chromatin-Struktur  Ist die DNA „zugänglich“? •  Offen -> Erhöhte Genexpression •  Geschlossen -> Reduzierte Genexpression Hauptmechanismen •  Veränderungen der DNA (Methylierung) •  Veränderungen der Histone
• Beispiele für Umwelteinflüsse Starkes Pflegeverhalten der Mütter —> Nachwuchs weniger ängstlich Misshandlungen in der Kindheit —> reduzierte GR-Expression

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