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Biomoleküle und Zelle (Fach) / Rekombination (Lektion)
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- Was passiert bei der homologen Rekombination in der Meiose? ➢ Paarung der homologen Chromosomen ➢ Ausbildung des synaptenomaler Komplex
- 1) Holliday-Modell ➢ Einzelstrangbrüche ➢ Stranginvasion, homologe Basenpaarung ➢ Wanderung der Überkreuzungsstelle (Heteroduplexbildung)
- DSB (Double strand break) repair-Modell ➢ Einzelstrangbrüche an identischen Stellen extrem unwahrscheinlich ➢ Neusynthese von DNA-Strängen
- Molekularer Mechanismus der homologen Rekombination Prokaryoten: RecBCD pathwayHelicase, Exonuclease, chi-ErkennungEinzelstrangbindung, Strang-Invasion Vermittlung der Paarung der homologen DNA-Stränge
- Auflösung der Holliday-Struktur? ➢ Splice oderCross-overproducts ➢ Neukombinationder DNA-Stränge
- Eukaryoten Voraussetzung für die homologe Rekombination in der Meiose: Einführung von Doppelstrangbrüchen SPO11 ➢Geringe Sequenzselektivität, die Schnitte sind daher nicht ganz gleichmäßig über die DNA verteilt (hot spots) ➢Spo11 wird sehr stringent reguliert, nur aktiv während der Paarung der homologen Chromosomen DCM1 ➢Stranginvasion findet bevorzugt in Nicht-Schwesterchromatiden statt
- Genkartierung Größere Distanz der beiden Gene bedeutet eine höhere Wahrscheinlichkeit für ein Rekombinationsereignis Geringere Distanz der beiden Gene bedeutet eine niedrigere Wahrscheinlichkeit für ein Rekombinationsereignis Die Rekombinationshäufigkeit ist proportional zum Abstand der Gene und kann zur Kartierung eingesetzt werden. Die Einheit für solch eine Genkartierung ist centiMorgan (cM), wobei 1 cM eine Rekombinationshäufigkeit von 1 % bedeutet
- Doppeltes Crossover Zweifaches Crossover zwischen B und VGwird nicht berücksichtig in der Zahl der Rekombinanten zwischen B und VG ➢Rekombinationsfrequenz wird unterschätzt
- Extrachromosomale Vererbung über Plastidengenome Mitochondrien und Chloroplasten tragen zusätzliche Gene auf ringförmigen Plastidengenomen Diese werden nur über die Eizelle, also maternal vererbt.
- Pleiotropie Ein Gen beeinflusst mehrere phänotypische Merkmale
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- Polygenie Ein phänotypisches Merkmal wird durch die Wirkung vonmehreren Genen beeinflusst
- Epistasie Epistasis: „bedingter Zustand“Fellfarbe bei Mäusen: Schwarz (B) ist dominant über braun (b) Die Farbe des Fells wird aber zusätzlich über ein zweites Gen (C) geregelt, dessen Genprodukt die Einlagerung von Pigmenten in die Haare erst ermöglicht. Eine cc-Maus kann also keine Pigmente einlagern, ist also ein Albino
- Reaktionsnorm: Die Ausprägung des Phänotyps wird zusätzlich durch die Umweltbedingungen beeinflusst. Hortensie: der Säuregehalt des Bodens bestimmt über die Ausprägung der Farbe. Die Reaktionsnorm (Schwankungsbreite) geht von rosa bis blauviolett