Biochemie/Molekularbiologie an der Universität Marburg

Karteikarten und Zusammenfassungen für Biochemie/Molekularbiologie an der Universität Marburg

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Beispielhafte Karteikarten für Biochemie/Molekularbiologie an der Universität Marburg auf StudySmarter:

Beschreiben Sie die Grundstruktur der DNA/RNA. Worauf bezieht sich „ 5‘ “ bzw. „ 3‘ “
bzgl. eines DNA/RNA Moleküls?

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RNA unterscheidet sich von DNA u.a. durch eine Hydroxylgruppe am 2'-C-Atom der Ribose. Welche strukturelle und funktionelle Relevanz hat diese Gruppe für die RNA?

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Wenn die Sequenz nur eines DNA-Stranges angeben ist, in welcher Richtung ist es dann
üblicherweise geschrieben (von 3‘ nach 5‘, oder 5‘ and 3‘)?

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Was sind die große und kleine Furche der DANN-Doppelhelix? Wofür sind sie besonders relevant?

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Was ist das Zentrale Dogma der Molekularbiologie?

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Was sind Codons? Wofür kodieren sie? Wieviele Codons gibt es? Wie kann man die
Anzahl der Codons mathematisch herleiten?

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Der genetische Code ist degeneriert und universell. Was ist damit gemeint?

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Was ist der offene Leserahmen (ORF, open reading frame)? Wie lang ist der offen
Leserahmen (in Basenpaaren), der für ein Protein von 400 Aminosäuren Länge kodiert?

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Wie groß ist der Anteil an protein-kodierenden Sequenzen im menschlichen Genom?

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Was verstehen man unter cDNA? Wie wird diese erzeugt?

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Ein Proteinchemiker erzählt einem Molekulargenetiker, er habe eine neue
Proteinmutante gefunden, in der ein Aspartat ein Lysin ersetzt. Der Molekulargenetiker ist
überrascht und bezweifelt den Befund. Was könnte der Grund für die Skepsis sein?

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Die Aminosäuresequenz eines Proteins aus Hefe und eines Proteins des Menschen, die
die gleiche Funktion erfüllen, sind zu 60% identisch, die entsprechenden DNA-Sequenzen
jedoch nur zu 45%. Erklären Sie den unterschiedlichen Grad der Übereinstimmung.

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Beispielhafte Karteikarten für Biochemie/Molekularbiologie an der Universität Marburg auf StudySmarter:

Biochemie/Molekularbiologie

Beschreiben Sie die Grundstruktur der DNA/RNA. Worauf bezieht sich „ 5‘ “ bzw. „ 3‘ “
bzgl. eines DNA/RNA Moleküls?

DNA/RNA besteht aus drei Grundkomponenten: Einem Zucker, einem Phosphat und der
Base. DNA und RNA unterscheiden sich im Zucker und den Basen (RNA: Uracil statt
Thymin). DNA hat Desoxyribose, RNA Ribose.

„ 5‘ “ bzw. „ 3‘ “ bezieht sich auf die Kohlenstoff Atome. Die Zählung beginnt an dem C wo die
glycosidische Bindin entsteht. RNA und DNA unterscheiden sich am zweiten C-Atom.
An der 5‘ und dem 3‘-C können die Zuckermoleküle über Phosphat zu einer Kette verknüpft
werden.

Biochemie/Molekularbiologie

RNA unterscheidet sich von DNA u.a. durch eine Hydroxylgruppe am 2'-C-Atom der Ribose. Welche strukturelle und funktionelle Relevanz hat diese Gruppe für die RNA?

Die 2'-Hydroxylgruppe sorgt durch sterische Hinderung dafür, dass sich die Struktur einer
RNA-Doppelstranghelix von der einer normalen DNA-Helix (B-Form) unterscheidet. Die
Struktur eines RNA-Doppelstrangs entspricht eher der A-Form der DNA-Helix. Diese Struktur
unterstützt die Ausbildung stabiler Sekundärstrukturen der RNA, wie hairpin-loops und
ähnliches.
Unter anderem aufgrund der 2'-Hydroxylgruppe ist RNA an sich jedoch chemisch instabiler
als DNA. Unter basischen Bedingungen kann die 2'-OH-Gruppe deprotonieren und einen
nukleophilen Angriff auf das Phosphodiester-Rückgrat der RNA ausführen. Das Ergebnis ist
eine cyclische 2'-3'-Phosphatgruppe und eine gespaltene RNA-Kette. Die Reaktivität der 2'-
OH-Gruppe spielt außerdem eine Rolle für die Funktion von Ribozymen oder den
Mechanismus des Splicing (Stichwort: 2'-OH des "branch-point A").

Biochemie/Molekularbiologie

Wenn die Sequenz nur eines DNA-Stranges angeben ist, in welcher Richtung ist es dann
üblicherweise geschrieben (von 3‘ nach 5‘, oder 5‘ and 3‘)?

DNA-Sequenzen ohne 3‘ und 5‘ sind immer in 5‘ nach 3‘ Richtung geschrieben. Also
GATTCGATA = 5‘-GATTCGATA-3‘

Biochemie/Molekularbiologie

Was sind die große und kleine Furche der DANN-Doppelhelix? Wofür sind sie besonders relevant?

Die große und kleine Furche der DNA entstehen aufgrund der Helix-Struktur. Die „große
Furche“ ist 2,2 nm breit, die „kleine Furche“ nur 1,2 nm. Bei der großen Furche sind die
Basen direkt an der Oberfläche. Die Kombination bestimmter Basen-Sequenzen werden
daher überwiegend in der großen Furche durch Transkriptionsfaktoren erkannt. Es gibt auch
Transkriptionsfaktoren, die an die kleine Furche der DNA binden, diese binden aber meist
Sequenz-unabhängig.

Biochemie/Molekularbiologie

Was ist das Zentrale Dogma der Molekularbiologie?

DNA -> RNA -> Protein

Biochemie/Molekularbiologie

Was sind Codons? Wofür kodieren sie? Wieviele Codons gibt es? Wie kann man die
Anzahl der Codons mathematisch herleiten?

Codons sind Basen Tripletts, die für eine Aminosäure kodieren. Es gibt 64 Codons (4³).

Biochemie/Molekularbiologie

Der genetische Code ist degeneriert und universell. Was ist damit gemeint?

Universell: Ist bei (fast) allen Organismen einheitlich
Degeneriert: Viele Aminosäuren werden durch mehr als ein Codon kodiert.

Biochemie/Molekularbiologie

Was ist der offene Leserahmen (ORF, open reading frame)? Wie lang ist der offen
Leserahmen (in Basenpaaren), der für ein Protein von 400 Aminosäuren Länge kodiert?

Der offene Leserahmen der Abschnitt der mRNA/cDNA der für ein Protein kodiert. Startet mit
dem Start Codon und endet mit dem STOP-Codon.
Ein Protein mit 400 Aminosäuren länge hat einen ORF von 1200 bps (ohne STOP Codon).

Biochemie/Molekularbiologie

Wie groß ist der Anteil an protein-kodierenden Sequenzen im menschlichen Genom?

Etwa 1,5%


Biochemie/Molekularbiologie

Was verstehen man unter cDNA? Wie wird diese erzeugt?

cDNA ist eine DNA Kopie der mRNA (complementary DNA, oder copy DNA). Diese enthält
keine Intron-Sequenzen.
Wir erzeugt mittels reverse Transkription. Das benutzte Enzym, die reverse Transkriptase,
kommt nicht natürlich im Menschen vor, sondern stammt aus Retroviren

Biochemie/Molekularbiologie

Ein Proteinchemiker erzählt einem Molekulargenetiker, er habe eine neue
Proteinmutante gefunden, in der ein Aspartat ein Lysin ersetzt. Der Molekulargenetiker ist
überrascht und bezweifelt den Befund. Was könnte der Grund für die Skepsis sein?

Eine solche Mutation erfordert die Veränderung von gleich zwei nicht
nebeneinanderliegenden Nukleotiden (Asp: GAC, GAT; Lys: AAG, AAA). Die meisten
Mutationen erzeugen allerdings nur eine Veränderung von nur einem Nukleotid.

Biochemie/Molekularbiologie

Die Aminosäuresequenz eines Proteins aus Hefe und eines Proteins des Menschen, die
die gleiche Funktion erfüllen, sind zu 60% identisch, die entsprechenden DNA-Sequenzen
jedoch nur zu 45%. Erklären Sie den unterschiedlichen Grad der Übereinstimmung.

Der allgemeine genetische Code wird als degeneriert bezeichnet, da einige der 20 (+2)
proteinogenen Aminosäuren durch mehrere Codons repräsentiert werden. Es ist also
möglich die gleiche Aminosäuresequenz mit einer leicht veränderten Codonabfolge (DNA-
Sequenz) zu kodieren.
Die beiden Proteine im Beispiel weisen die gleiche Funktion auf. In vielen Fällen ist es so,
dass die Aminosäuresequenz nur bis zu einem gewissen Grad verändert werden kann ohne
die Funktion des Proteins zu verlieren oder zu stark zu beeinflussen. Wirkt ein
Selektionsdruck diesem Funktionsverlust entgegen (z.B. essentielles Enzym), bleibt die
Aminosäuresequenz hochkonserviert. Die DNA-Sequenz kann dagegen stärker abweichen
solange sich dies nicht auf die Aminosäuresequenz auswirkt (z.B. stille Mutationen).

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