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Genetik - 2.Version - Referat



Proteine werden gemäß der Bauanleitung (DNA im Zellkern) an den Ribosomen aus Aminosäuren hergestellt.
1953 hat Francis Crick das zentrale Dogma der Molekularbiologie festgestellt, nähmlich, dass DNA in RNA überschrieben wird, und dass die RNA schließlich in Eiweißmoleküle übersetzt wird.


DNA --> mRNA --> Protein
Der Informationsfluss geht nur in eine Richtung.


TRANSKRIPTION
Der Ablauf ist der Replikation ähnlich, die DNA entwindet sich. Es wird allerdings nur 1 DNA Strang kopiert. Die RNA entsteht durch das Abschreiben von DNA auf ein einzelsträngiges Molekül = mRNA (messengerRNA = BotenRNA).
Mit Hilfe der RNA - Polymerase entsteht die mRNA Kette.
Die Synthese der RNA erfolgt strikt nach dem GEsetz der komplementären Basenpaarung (Ausnahme: Uracil statt Thymin).
Nur ein begrenzter Abschnitt ("Gen") wird abgelesen.

START- und STOPP CODONS

Fehler können nicht korrigiert werden.

Promotor = Erkennungssequenz vor einem Genanfang.

Basentriplex:
DNA-T: Codogen TAC
m-RNA-T: Codon AUG
t-RNA-T: Anticodon UAC



TRANSLATION
Dieser Vorgang findet an den Ribosomen, den ORten der Proteinproduktion, im Cytoplasma statt.
Übersetzen des mRNA-Codes in die Aminosäure-Sequenz.
Die beiden Untereinheiten des Ribosoms gleiten dabei am mRNA-Molekül entlang.
Jeweils 3 aufeinander folgende Basen (Basentriplett oder Codon) auf der mRNA codieren für eine bestimmte Aminosäure.
Genauer ABlauf:
Beim Start der Proteinsäure lagert sich eine mit einer Aminosäure beladene t-RNA an das Startcodon der DNA.
Auf dem Ribosom befinden sich 2 Bindungsstellen für 2 t-RNAs: P und A BIndungsstelle.
Ist die P-Bindungsstelle besetzt, bindet sich an der noch freien A-Bindungsstelle eine weitere beladene t-RNA komplementär an.
Nun erfolgt die Verknüpfung der beiden Aminosäuren.
Die t-RNA der P-Bindungsstelle wird Aminosäure frei und löst sich ab.
Das Ribosom rutscht um 1 Triplett weiter, die tRNA der A-Bindungsstelle liegt nun auf der P-Bindungsstelle und die A-Bindungsstelle ist nun frei.
Dort legt sich eine neue beladene tRNA an.
Der ganze Vorgang wiederholt sich ständig bis eine Stopp-Codon erscheint.
Die entstandene Aminosäurenkette faltet sich
dann zum fertigen Protein.


tRNA:
Sie besteht aus ca. 70 Nukleotiden und sie hat auf der einen Seite eine Aminosäurenbindungsstelle und auf der anderen Seite eine Erkennungssequenz (Anticodon)
Es hat eine Kleeblattstruktur (entsteht durch Schleifenbindung)


Der genetische Code
Aus der Aufeinanderfolge der Basen, der BAsensequenz ergibt sich die genetische Information.
Sie ist in einem Triplettcode verschlüsselt.
Jeweils 3 Nukleotide (Basentriplett, Codogen) codieren eine Aminosäure.
Aminosäuren sind die Bausteine der Proteine --> die Genprodukte sind Proteine

1 Gen = ca. 1000 Tripletts (--> 1 Protein)


Warum ein Triplettcode?
Auf Grund von mathematischen Überlegungen:
1 Base für eine AA -> 4AA wären möglich
2 Basen für eine AA -> 4² = 16AA wären möglich
3 Basen für eine AA -> 4³ = 64AA wären möglich

Ein Triplett ist eine 3er Gruppe von BAsen, die eine AA codieren.
Es gibt 20AA, 64 wären mölich.

EIGENSCHAFTEN

Der Code ist universell:
Er gilt für LEbewesen (Grundvoraussetzng für die GEntechnik)
Ausnahme: mitochondriale DNA

Der COde ist linear oder eindeutig.
Es gibt keine Überschneidungen.
EIn Triplett codiert immer nur 1 Aminosäure.

Der Code ist redundant oder degeneriert.
Es gibt mehr Tripletts als zu codierende AA; oder verschiedene Tripletts können die selbe AA codieren.
Vorteil?
Der EInbau eines falschen Nukleotids muss nicht unbedingt problematisch sein.

Exons (5%): codieren PRoteine
Introns (95%): nicht expressive DNA ABschnitte
Regulator-Gene: sie steuern die Aktivität der Exons

z.B: Insulingen hat 2 Introns (67% der Gesamtgen)




CODESONNE
Die Codesonne gibt an, welches Codon der mRNA in welche AA übersetzt wird: Das 1.Nukleotid des Codons (5'-Ende) steht innen.

Die Codons werden also von innen nach außen gelesen.

Dieses Referat wurde eingesandt vom User: TuRKisH_KiZ



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