Genetik at Universität Würzburg

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Beschreibe den Schlüsselversuch zum Nachweis der DNA als Erbinformation!

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In welche Richtung erfolgt das Kettenwachstum und warum?

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  1. Welche Eigenschaft der Watson-Crick-Helix macht sie zum perfekten kopierbaren Informationsspeicher?
  2. Was bedeutet der Kopiermechanismus  ist semikonservativ?
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Erkläre kurz den Unterschied zwischen kovalenten Bindungen und WBB!

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Nenne drei zentrale Unterschiede zw. RNA und DNA!

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Nenne und Beschreibe die wichtigsten Protein bei der Replikation (außer Polymerasen)!

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Definiere Okazaki-Fragmente

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Ist die Primase eine Polymerase?

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Was ist der ORC, aus wie vielen Komponenten ist er zusammen gebaut und wo bindet er?

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Unterscheide 5'-3'- und 3'-5'-Exonukleaseaktivität!

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Definiere Euchromatin und Heterochromatin!

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Welches sind die zentralen Funktionen der DNA? 

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Genetik

Beschreibe den Schlüsselversuch zum Nachweis der DNA als Erbinformation!

1944, Avery und Kollegen

Transformation von Streptococcus pneumoniae

  • Bakterien liegen als avirulenter (R-) und virulenter (S-) Stamm vor
  • bringt man lebende R mit toten S zusammen, übernehmen R die virulente Funktion von S

-> Bestätigung der DNA als Informationsträger durch Versuch, bei dem diese Funktionsweitergabe unter Ausschluss aller anderen Proteine, außer der DNA funktioniert

Genetik

In welche Richtung erfolgt das Kettenwachstum und warum?

5' -> 3'

Grund: Arbeitsweise der Polymerase

nukleophiler Angriff von 3'-OH-Gruppe auf Phosphatgruppe eines freien passenden Nukleotids


Genetik

  1. Welche Eigenschaft der Watson-Crick-Helix macht sie zum perfekten kopierbaren Informationsspeicher?
  2. Was bedeutet der Kopiermechanismus  ist semikonservativ?
  1. Die Information liegt als zwei Stränge, also als Kopie und Antikopie vor.
  2. Beide Stränge dienen als Matrize zur Synthese eines neuen Strangs

Genetik

Erkläre kurz den Unterschied zwischen kovalenten Bindungen und WBB!

kovalente Bindungen

Atome mit unterschiedlicher EN teilen sich Elektronen, um ihre Edelgaskonfiguration zu erhalten.


Wasserstoff-Brücken-Bindungen

Ein H-Atom bildet mit einem Atom mit niedrigerer EN eine starke polare Bindung aus.

Genetik

Nenne drei zentrale Unterschiede zw. RNA und DNA!

DNA

  • A,T,G,C
  • Doppelhelix
  • Speicherfunktion


RNA

  • A,U,G,C
  • Einzelstrang
  • Vielzahl von Funktionen

Genetik

Nenne und Beschreibe die wichtigsten Protein bei der Replikation (außer Polymerasen)!

  • Helicase: entwindet und trennt die DNA-Stränge auf
  • DNA-Einzelstrangbindendes-Protein: stabilisiert die entwundenen Einzelstränge und verhindert ein erneutes Verdrillen
  • Topoisomerase: Verhindert Bruch der DNA durch Überdrehung durch kleine Schnitte, die auch wieder kovalent verknüpft werden
  • Primase: katalysiert die Synthese von RNA-Primern und nutzt dafür die DNA als Matrize

Genetik

Definiere Okazaki-Fragmente

  • bei der DNA-Replikation entstehende kurze Abschnitte des Folgestrangs aus DNA und RNA 
  • bei Eukaryoten 100 bis 200 , bei Prokaryoten 1.000 bis 2.000 Nukleotide

Genetik

Ist die Primase eine Polymerase?

YES

Genetik

Was ist der ORC, aus wie vielen Komponenten ist er zusammen gebaut und wo bindet er?

ORC (origin recognition complex)

= Initiator bei eukar. Replikation

  • besteht aus 6 Komponenten (wie bei Prokaryoten)
  • bindet ebenfalls an AT-reiche Regionen

Genetik

Unterscheide 5'-3'- und 3'-5'-Exonukleaseaktivität!

5'-3'-Exonukleaseaktivität

Reparatur von Einzelstrangbrüchen


3'-5-Exonukleaseaktivität

proof-reading => Erkennen und Ersetzen von falsch eingebauten Nukleotiden

Genetik

Definiere Euchromatin und Heterochromatin!

Euchromatin

Während der Interphase aufgelockerte Chromatinbereiche mit aktiven Genen. (Nukleosomen wickeln sich dynamisch auf und was, was die Genexpression ermöglicht.)


Heterochromatin

Immer stark gepackte genarme Chromatinbereiche.

(z.B. Centromer = stilles konstitutives Heterochromatin)

Genetik

Welches sind die zentralen Funktionen der DNA? 

  • Expression = Realisierung der Erbinformation
  • Speicherung der Erbinformation
  • Mutation = Veränderung/Anpassung der Erbinformation


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