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Molekularbiologie (Subject) / Vorlesung 1 (Lesson)

DNA: Historisches und Struktur

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  • Beobachtung von Theodor Boveri (1902) Chromosomen werden sichtbar wenn sich die Zellen auf die Teilung vorbereiten
  • Entdeckung Avery 1944 DNA als Träger der Erbinformation. (Versuch: horiz. Gentransfer in Bakterien). Annahme wurde nicht öffentlich akzeptiert: nur 4 Basen für 20AS?                                                                Versuche nur an Bakterien -> Aminosäuren/ Proteine wurden als die wahrscheinlicheren Informationsspeicher angesehen.
  • Blender Experiment von wem? Versuch? Martha Chase und Alfred Hershy T2-Phagen radioaktive Markierung - Schwefel 35 -> markiert Proteine -> konnte in den befallen Bakterien nicht nachgewiesen werden - phosphor 21 -> markiert DNA -> wurde in den Bakterien nachgewiesen ! DNA als speicher der Erbinformation
  • DNA Struktur. Wieviele bp im menschlichen Genom? Wozu dient die Major/minor groove? 3,2 Milliarden nukleotide , ca. 2m lang major groove macht basenerkennung für Polymerasen möglich DNA struktur ermöglich Einfügen von  Knicks durch das TBP (TATAA-binding protein) -> dient als Erkennungszeichen für Transkriptionsfaktoren
  • Sichtbarmachung der DNA, damals und heute. früher: giemsa färbung heute: chromosome Painting  durch in-situ Hybridisierung ( Auftrennen der DNA durch alkalische Substanzen z.b natrium hydroxid) Hybridisierung in der Natur z.b bei Telemoresa aktivität
  • Chromosomenfusion. Bsp Mensch: 23 Chromosome vorfahre: 24 Chromosome ( Jimpanse immernoch 24) Muntjac.  Selektionsdruck unklar
  • Genexpression während der Zellteilung? Ja! aber keine Transkription, nur Translation von bestehender mRNA
  • Replikationsparadox Bsp. E.coli: 5 Millionen BP ind 20 min. mit Polymerase Geschwindigkeit von 1.000 bp/s  -> sollten 40 sein. Lösung: nested replication (verschachtelte Replikation) mehrere (ca. 7) replikationsgabeln Eukaryoten: Polymerase 40 bp/s Drosophila: ca 110 Millionen bp und 10.000 ORs. -> replikationsdauer von 8 min. nicht zu erklären
  • Phasentransition der DNA In vitro beobachtbare 30nm chromosomenverpackung nicht in vivo zu beobachten. Durch hohe konzentration (dna und proteine) im zellkern kommt es zum DNA-melting. 
  • Speicherkapazität von einem gram dna? 455 exabytes (1 exabyte = 10^18 bytes) 
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