BM1 Molekulare Genetik at Universität Marburg

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Chromosomentheorie (Sutton, Boven und andere um 1902)

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Chromosomen Aufbau und allg. Info

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Wann wurde die Mitose beobachtet?
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Was ist ein Zellzyklus?

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Welche dieser Optionen findet nicht bei Prokaryoten statt?

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Was passiert in der Interphase?

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In einem Gewebe, in dem viele Mitosen ablaufen, enthält eine bestimmte Zelle halb so viel DNA wie einige andere Zellen. in welcher Phase befindet sich die fragliche Zelle?
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Anaphase-Promotor-Komplex (APC)

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Termination der Translation 

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Ursprünge genetischer Variabilität

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Zufälligkeit der Befruchtung 

(23 haploide Chromosomen- ohne Crossing-over-Ereignisse)
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BM1 Molekulare Genetik

Chromosomentheorie (Sutton, Boven und andere um 1902)
Die Mendelschen Erbfaktoren liegen auf bestimmten Genorten auf den Chromosomen, und die Chromosomen segregieren und können sich frei bewegen

BM1 Molekulare Genetik

Chromosomen Aufbau und allg. Info
- lineare DNA-Doppelstrang und Proteine (50/50)
- Anzahl variabel (zB Mensch: 2x23 )
- Größe variabel (tausende bis mehrere Mio Basenpaare)
- enthalten hunderte bis tausende von Protein-kodierenden Genen
(Mensch ca. 20 000 Gene auf 23 verschiedenen Chr.)
- bilden größten Teil des Genoms 
(Gibt auch nich extrachromosomale DNA wie Plasmide oder in Mitochondrien, Chloroplasten)

BM1 Molekulare Genetik

Wann wurde die Mitose beobachtet?
Wann wurde die Meiose beschrieben?
1875 Mikroskopische Beobachtung der Mitose

1895 Beschreibung der Vorgänge bei der Meiose 

BM1 Molekulare Genetik

Was ist ein Zellzyklus?
Entwicklungszyklus einer Zelle von der Teilung der Mutterzelle bis zur eigenen Teilung

bestehend aus 
Interphase (G1, S und G2-Phase)
Mitosephase (P, PM, M, A, T und Cytokinese)

BM1 Molekulare Genetik

Welche dieser Optionen findet nicht bei Prokaryoten statt?
Zellteilung 

BM1 Molekulare Genetik

Was passiert in der Interphase?
G1-Phase (8-10h): Zellwachstum (Zunahme an Biomasse)
S-Phase (6-9h): Zellwachstum und Verdopplung der Chr. (Replikation)
G2-Phase (4-5h): Zellwachstum und Vorbereitung auf Zellteilung 

G = Gap, S = Synthese 

BM1 Molekulare Genetik

In einem Gewebe, in dem viele Mitosen ablaufen, enthält eine bestimmte Zelle halb so viel DNA wie einige andere Zellen. in welcher Phase befindet sich die fragliche Zelle?
In der G1-Phase der Zellteilung 

BM1 Molekulare Genetik

Anaphase-Promotor-Komplex (APC)
Schwesterchromatide zsmgehalten durch Komplex ,Kohäsin‘
- Kohäsinringe müssen erst abgebaut werden, damit sie getrennt werden können
-> Wenn Mikrotubuli am Centromer angreift und versucht zu trennen, gerät Chromatin unter ‚Zug‘

—> Faktor gebildet der Abbau von Kohösin abhält, bis auch das letzte Chromatinpaar unter zug steht 
—-> erst wenn alle unter Zug werden alle Kohösinringe gleichzeitig abgebaut 

Also sind alle Kinetochore an Spindel befestigt leitet APC die Anaphase ein!



BM1 Molekulare Genetik

Termination der Translation 
Stoppcodone: UAG, UAA, UGA

>> gibt keine tRNA mit passendem Anticodon für Stoppcodon 
—> Translation stoppt erst einmal
>> Terminationsfaktoren/ Release-Faktor  - binden/besetzen A-Stelle (anstelle tRNA)

->> Freisetzung des Polypeptids von tRNA durch Release-Faktor 

>> Dissoziation des Ribosoms 

BM1 Molekulare Genetik

Ursprünge genetischer Variabilität

- Unterschiede   zwischen homologen Chromosomen der Eltern (Memsch: 1~1000bp)
- willkürliche Verteilung (Segregation) der homologen Chromosomen in der Meiose I bei der Gametenbildung 
- Zufälligkeit der Kombination von Gameten bei der Befruchtung 
- Rekombination homologer Chromosomen beim Crossing-over in Meisoe U (Mensch: Durchschnitt 1,6 Ereignisse pro Chromosom)

BM1 Molekulare Genetik

Zufälligkeit der Befruchtung 

(23 haploide Chromosomen- ohne Crossing-over-Ereignisse)
Rechenbeispiek für eine menschliche Befruchtugn:
Eizelle:
2^23 = 8 Mio mögliche Chromosomen-Kombination 

Spermium:
2^23 = 8 Mio mögliche Chromosomen-Kombinationen 

Befruchtungsmöglichkeiten:
8 Mio x 8 Mio = 64 Billionen!

-> minimale Wahrscheinlichkeit für genetisch identische Nachkommen 
-> enorme genetische Variabilität der Nachkommen

BM1 Molekulare Genetik

Zentrale Komponente der Translation 
>> reife mRNA 
—-> Matrize mit Codons (Leseraster) für Aminosäuren 

>> Ribosomen 
—-> Molekulare Maschine aus vielen Proteinen und rRNA 
—-> Zusammenführung von mRNA mit beladenen tRNAs
—-> Synthese des Polypeptids durch Polymerisation der richtigen ASen anhand des Leserasters der mRNA 

>> Aminosäuren (ASen)
—-> Bausteine (Monomere) für Polypeptidsynthese 

>> tRNA 
—-> Adaptormoleküle zwischen mRNA und ASen 
—-> Transport der ASen zum Ribosom 
—-> Erkennung der Codons durch entsprechende Anticodons

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