Biochemie at Bergische Universität Wuppertal

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Spontane oder gerichtete Veränderungen von Genen (Eigenschaften)

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Darwins Studien    

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DNA- Schlussfolgerungen

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DNA-Struktur

Schlüsselexperimente

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Veränderung durch Züchtung (Selektion)    

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historischer Abriss

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Spontane oder gerichtete Veränderungen von Genen (Eigenschaften)

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Darwins Studien    

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Definition Phänotyp und Genotyp

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DNA als vererbende Substanz

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Symbiose als Evolutionsfaktor

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Genexpression

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Biochemie

Spontane oder gerichtete Veränderungen von Genen (Eigenschaften)
  • Spontan entstehende Merkmalsveränderungen führen bei veränderten Umweltbedingungen zu einer positiv/negativ Selektion/Anpassung (Darwin)
  • Anpassung an Umweltveränderungen erfolgt durch "erworbene" vererbbare Modifikationen, d.h. gerichtete Anpassung an die Umwelt (Lamarck)

Biochemie

Darwins Studien    
Finkenmorphologie

Biochemie

DNA- Schlussfolgerungen
  • Vererbung genetischer Information erfolgt über Desoxyribonukleinsäurebausteine = DNS/DNA
  • Erbinformation der DNA in Chromosomen wird über RNA Kopien in Aminosäureketten (=Proteine) umgeschrieben
  • DNA-Sequenz (Basenabfolge) ist offensichtlich die "Blaupause"=Träger für alle vererbbaren biologischen Vorgänge
  • In der DNA lassen sich Abschnitte identifizieren die Genfunktionen (Merkmalen) zuzuordnen sind

Biochemie

DNA-Struktur

Schlüsselexperimente
  • Biochemische Charakterisierung der DNA Bestandteile: Basenzusammensetzung und Mengenverhältnisse von Basen, Zucker und Phosphor in der DNA sind konstant
  • Feststellung, dass DNA langkettige, stabile, unverzweigte Fadenmoleküle bildet - RNA ist dagegen kürzer und kurzlebiger
  • Entwicklung biochemischer Spalt- und Trennverfahren der Nucleoside
  • Vergleichende, quantitative Bestimmung der Basenzusammensetzung und Basenmengen in Organismen und einzelnen Zellen

Biochemie

Veränderung durch Züchtung (Selektion)    
Teosinte und Mais:
Unterschied beruht gerade einmal auf 5 genetische Veränderungen (Gen/Genomveränderungen)

Biochemie

historischer Abriss
  • Evolutionstheorien (Lamarck, Darwin, Wallace) 18./19. Jh.
  • Formalgenetik (Mendel) 1862/1863
  • Zytogenetik (Correns, Boverie, de Vries, Tschermak, Bateson) 20. Jh.
  • Entwicklungsgenetik (Waddington, Kermicle, Brink, McClintock) 1940
  • Molekulargenetik (Monod, Watson&Crick, Nierenberg) 1950
  • Epigenetik seit ca. 2000

Biochemie

Spontane oder gerichtete Veränderungen von Genen (Eigenschaften)
  • Spontan entstehende Merkmalsveränderungen führen bei veränderten Umweltbedingungen zu einer positiv/negativ Selektion/Anpassung (Darwin)
  • Anpassung an Umweltveränderungen erfolgt durch "erworbene" vererbbare Modifikationen, d.h. gerichtete Anpassung an die Umwelt (Lamarck)

Biochemie

Darwins Studien    
Finkenmorphologie

Biochemie

Definition Phänotyp und Genotyp
  • Phänotyp: nach aussen gewandte Erscheinungsform
  • Genotyp: vererbte Zustandsform der Gene

Biochemie

DNA als vererbende Substanz
  • DNA isoliert
  • Chromosomentheorie der Vererbung
  • Zusammenführung mit Mendelschen Regeln
  • Prinzipien von Zellteilung (Meiose/Mitose), Formulierung neuer Theorien der Vererbung, Prägung des Begriffs Genetik
  • Gene sind auf Chromosomen linear angeordnet
  • Mutation kann man künstlich hervorrufen, sie sind selektionierbar und vererbbar
  • Organismen können durch Transformation stabil verändert werden
  • DNA ist der Informationsträger in Form einer Doppelhelix
  • Der DNA Code ist universell, Übersetzung erfolgt über RNA in Proteine
  • DNA von Organismen wird entschlüsselt, Erfindung der DNA-Sequenzierung
  • Genomforschung, Das Humane Genom wird erstmalig "komplett" sequenziert
  • Epigenetik, Chromosomen sind durch zelltypspezifische zusätzliche epigenetische Markierungen gekennzeichnet

Biochemie

Symbiose als Evolutionsfaktor
Erwerben einer Eigenschaft zum Vorteil, ohne diese im eigenen Genome zur manifestieren

Bsp. Termiten besitzen im Genom keine Cellulase

Biochemie

Genexpression
Vielfalt unserer Zellen entsteht durch unterschiedliche Genexpressionsmuster

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