Biologie (Fach) / Genetik (Lektion)

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WS2016/17 Uni Mainz, Prof. Hankeln Genetik Grundkurs Bachelor

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  • Chemische Mutagene - Basenmodifizierte Agenzien ( z.B EMS, Hydroxylamin) - Basenanaloga - intercalierende Agenzien
  • Beispiel einer autosomal dominant verberbten Krankheit ... Brachydactyly
  • DNA-Polymerase - katalysieren Einbau v. Trinukleotiden unter Abspaltung v. Pyrophosphat -brauchen (zumeist) Matrizenstrang und Primer - können Zusatzfunktion haben
  • Transkription Zuständigkeit RNA-Polymerasen RNA-Pol 1 -> rRNA RNA-Pol 2 -> mRNA RNA-Pol 3 -> tRNA
  • Monohybrider Erbgang Die Kreuzungspartner unterscheiden sich nur in Ausprägung eines Merkmals.
  • Lethal- Allele homozygot tödlich
  • (Stammbaum) Merkmale, Eigenschaften, Beispiele autosomal, ... - Eltern der kranken Kinder weisen keinen Phänotyp auf - nicht geschlechtsgebunden - Albinismus, cystische Fibrose
  • Polygenie mehr als ein Gen zur Ausprägung des Merkmals notwendig
  • Unvollständige Dominanz intermediärer Erbgang Mischform beider Allele
  • Euploidie Veränderung in der Anzahl der Chromosomensätze ( erhöht/vermindert)
  • Nukleotid (Aufbau) Phosphat + Zucker + Nukleobase
  • Nukleosid ( Aufbau) Zucker + Nukleobase
  • Barr-Körperchen Inaktives, heterochromatisches X-Chromosom
  • Aminosäuren mit negativ geladener Seitenkette Asparaginsäure Glutaminsäure
  • isoakzeptierende tRNAs tRNA, die die gleiche Aminosäure akzeptieren, aber verschiedene Anticodons besitzen
  • Translation Prozess, bei dem die Basensequenz der mRNA benutzt wird um Aminosäuren in einer definierten Reihenfolge zu einem Protein zu verknüpfen. In allen Zellen sind 2 RNA-Typen daran beteiligt: mRNA, tRNA, ...
  • Plasmide ( Beispiele) Resistenz-Plasmid col-Plasmide ( Colcine, töten anderer Bakterien) Schwermetallresistenz Nif-Gene ( Nitrogenase, N2-Fixierung)
  • Folge: Fehlen der Telomerase in Somazellen Altern - Verkürzung der Chromosomen - Replikation Alterung -> Apoptose - Präsentation von Krebs ? - Jungbrunnen der Telomerase - Aktivierung?
  • Aufgabe von DNA-Ligasen schließen die Phospodiester-Bindungen zwischen einer 5'-Phosphat-Gruppe an einem DNA-Ende und der 3'-OH-Gruppe am anderen DNA-Ende
  • Meiose 1. Teilung: Bei der Ausschreibung hege ich den Verdacht, daß Max der Auftraggeber ist. nach DNA-Replikation & Paarung              - Trennung der homologen Chromosomen ( Reduktionsteilung) 2. ...
  • Mitose produziert zwei diploide Zellen ( mit Kopien beider Chromosomen eines jeden Chromsomen-Paares)
  • Aufgabe von DNA-Helicasen bewegen sich entlang eines DNA-Stranges und lösen unter Verbrauch von ATP die H-Brücken zwischen den komplementären DNA-Strängen
  • Allgemeine Aufgaben von DNA-Polymerasen verknüpfen monomerer Desoxynucleotide zu langen Polynucleotid-Ketten
  • Welche Gene liegen auf dem lac-Operon? 1.lacZ:  β-Galaktosidase -> spaltet Lactose un Glucose & Galaktose, die anschließend zur Gewinnung von Energie abgebaut werden 2. lacY: Permease -> erleichtert die Aufnahme von Laktose in die Zelle ...
  • Primase synthetisiert Primer ( =RNA-Polymerase)
  • Topoisomerase beseitigt Torsionsstress des schneiden und schließen der DNA
  • DNA-Ligase schließt DNA-Rückgrat der Verbindung von 5'P und 3'OH - Enden
  • polycistronsiche mRNA mRNA bestehend aus >1 Gen
  • Promoter minimale Region, die Genaktivität steuert; Eintrittsort der RNA-Polymerase
  • Das klassische gentechnische Experiment: Problem: ... Lösung: Man schneidet sich den DNA-Abschnitt heraus & vermehrt ihn selektiv viele Millionen mal, z.B. dadurch, dass man ihn in ein Bakterien-Replikon einfügt und so in Bakterien replezieren lässt.  ...
  • Defintion "Klon" in der Gentechnologie Millionen von genetisch identischen Bakterien, die alle ein bestimmtes Fremd-DNA-Fragment beinhalten
  • Definition "GVO" Gentechnisch veränderter Organismus
  • 1. Mendelsche Regel Uniformitäts- oder Reziprozitätsregel Nachkommen reziproker Kreuzungen reiner Linien besitzen einen einheitlichen Phönotyp (reziprok: männliche. und weil. wechselseitig verwendet)
  • 2. Mendelsche Regel Spaltungsregel Kreuzungen der heterozygoten Nachkommen (F1) zweier reinrassiger Elternlinien unter einander führen zur Aufspaltung der Phänotypen nach bestimmten Zahlenverhältnissen.
  • 3. Mendelsche Regel Prinzip der unabhängigen Segregation von Merkmalen  Allee verteilen sich im Prinzip unabhängig von einander & unabhängig von Allelen anderer Gene auf ihre Nachkommen.
  • Funktion Topoisomerase - oberhalb der Replikationsgabl entstehen Torsionen - Topoisomerasen entspannen die Helix durch vorübergehende Durchtrennen & erneute Ligation ( nicking-closing-enzymes) - Hemmen wirksam in Krebstherapie ...
  • DNA-Helicasen - lösen H-Brücken unter ATP-Verbrauch - treiben die Gabel voran - viele Helicasen bei Eukalypten z.T an Rekombination und Reparatur beteiligt
  • Chiasma Überlappung einzelner Chromosomenabschnitte
  • Prinzipielle Entscheidungen während der Embryogenese ... - Trennung v. Keimbahn & Soma - Geschlechtsdetermination -Festlegung d. Körperachse - Segmentierung - Festlegung d. Keimblätter - Produktion d. Organe & Körperstrukturen
  • Gynander Tiere, in denen bestimmte Körperabschnitte männlich & andere weiblich sind.  => Evidenz für die Zellautonomie der Geschlechtsdetermination bei Insekten
  • Was sind Operons? Gen- Folgen, die von einem Promoter aus gemeinsam transkribiert werden.
  • Was bedeutet es, wenn Gene konstitutiv expliziert ... Gene sind verschlossen und werden erst bei Bedarf aktiviert. 
  • Aufgabe von DNA-Topoisomerasen an allen Reaktionen beteiligt, die mit einer topologichen Veränderung der DNA einhergehen > konzentriertes öffnen & schließen v. DNA-Strängen
  • Meiotische Rekombination 1) durch unabhängige Anordnung der homologen Chromosomen in der Metaphase I 2) durch Crossing-Over in der späten Prophase
  • Mitotische Rekombination (sehr selten) bei zufälliger Paarung homologer Chromosomen in somatischer Zellen möglich - hierbei können rezessive Allee in Nachkommen einer Zelle (Klon) homozygot werden - solche Klone besitzen ...
  • Komponenten lac-Repressor - DNA-Bindeprotein, codiert von eigenem Gen ( lach) - loci-gen liegt in Nähe des Lac-Operons - konstitutiv aktiviert, d.h Repression ist anwesend - vermittelt " Laktose"-Signal
  • Warum ist Gentechnik möglich? - Alle Organismen haben DNA als Speicher der Erbinformation - Der genetische Code ist bei ( fast) allen Organismen identisch - Per DNA Transfer lassen sich Gene zwischen verschiedenen Organismen ( sogar ...
  • Plasmide - ringförmige, extrachromosomale, DNA- Moleküle in Bakterien - sind Replikons - Plasmide sind nicht essentiell aber nützlich
  • Chargaff-Regel Die Basen-Zusammensetzung ist: - artspezifisch - gleich in verschiedenen Geweben eines Individuums - unabhängig v. Faktoren wie Alter, Ernährung Mengenmäßig gilt:  A=T; C=G A+G = T+C
  • Chromatin Nukleinsäure + Protein + RNA