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Flashcards in DNA & Replikation Deck (18)
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1
Q

Beschreibe den Aufbau der DNA.

A
  • Doppelhelix
  • Grundbaustein: Nukleotid (Zucker/Desoxyribose [Pentose] mit Kohlenstoffatomen)
  • > an 1. C-Atom hängt Base (Thymin, Adenin, Guanin, Cytosin)
  • > an 3. C-Atom Phosphortdiesterbindung
  • > an 5. C-Atom Phosphatrest
  • Nukleotide miteinander verbunden über Diesterbindung
  • komplementäre Basenpaare (A/T -> 2 WBB und G/C -> 3 WBB) verbunden mit WBB
  • wenn 5. C-Atom frei (nur Phosphorrest) -> 5’-Ende
  • wenn 3. C-Atom frei -> 3’-Ende

da Basen nur am 1. C-Atom ansetzen können -> Leit und Folgestrang verlaufen antiparallel (in entgegengesetzte Richtung)

2
Q

Wie ist die DNA geladen?

A

-negativ, weil OH-Gruppe negativ geladen

3
Q

Was sind Purinbasen?

A

Adenin und Guanin

  • größere Base
  • Purin weißt auf chemische Struktur zurück
4
Q

Was sind Pyrimidinbasen?

A
  • Thymin, Cytosin, Uracil
  • kleinere Basen
  • Pyrimidin verweist auf chemische Herkunft
5
Q

Wie unterscheidet sich die RNA von der DNA?

A
  • meist bestehend aus Einzelsträngen, keiner und kürzer
  • Vorkommen im ZK, Cytoplasma und Ribosomen
  • Funktionen: Proteinbiosynthese
  • Basen: in RNA Uracil
  • RNA instabililer als DNA
6
Q

Was ist der Grund weshalb die Replikation stattfinden muss?

A
  • > lassen Merkmale durch Proteinbiosynthese ausprägen (Transport, Enzyme, etc.)
  • DNA muss kopiert werden damit bei Zellteilung beide Zellen gleiche Erbinformationen bekommen
7
Q

Beschreibe die Abfolge der Replikation! (Leitstrang)

A
  • Topoisomerase entwindet Helix zu Strickleiter-Struktur
  • Helicase spaltet Doppelstrang auf zu zwei Einzelsträngen -> Replikationsgabel
  • Primase synthetisiert einen Primer = Startmolekül = RNA
  • DNA-Polymerase 3 heftet freie Nucleotide an Primer (bindet aneinander und baut WBB auf)
8
Q

Was ist eine wichtige Eigenschaft der DNA Polymerase?

A
  • Enzym substratspezifisch -> kann sich nur an 3‘-Ende heften
  • > Primer stellt 3‘-Ende her für DNA-Polymerase
9
Q

Wie wird der Leitstrang abglesen?

A

-kontinuierlich, weil DNA-Polymerase 3 direkt an Helicase hinterherarbeiten kann

10
Q

Was verhindert den Zusammenschluss der Doppelstränge nach ihrer Trennung?

A
  • Einzelstrang bindende Proteine
11
Q

Wie binden sich die Nucleotide aneinander?

A

freie Nukleotide = Triphosphat -> Phosphat abgegeben => Energie freu -> für Bindung zwischen Nukleotiden (2 P abgespalten -> 1x WBB, 1x Diesterbindung)

12
Q

Wie wird der Folgestrang abgelesen?

A
  • Primer (durch Primase synthetisiert) an Helicase
  • > DNA-Polymerase arbeitet vom Primer weg
  • Helicase arbeitet währenddessen weiter
    1. Primer
  • > von 1. zum 2. Primer = Okazaki - Fragmente
    ca. 1000 Basenpaare
  • RNA-Primer muss raus -> durch DNA-Nukleotide ersetzt (von Polymerase 1 eingesetzt)
  • Ligase verknüpft alle Fragmente miteinander
  • diskontinuiertlich -> in Buchstücken
  • von 5‘-Ende zu 3‘-Ende
13
Q

Was ist das Ergebnis der Replikation?

A
  • zwei Tochterstränge, die mit dem Mutterstrang und untereinander genetisch identisch sind
14
Q

Welche „Ideen“ zur Kopie der DNA gibt es?

A
  • konversativ (kopieren)
  • semikonversativ (halb/halb) -> Watson und Crick Modell
  • dispersiv (durchmischt kopiert)
15
Q

Welches Problem tritt bei der Replikation auf?

A
  • ca. 4000 BP gehen verloren -> Tochterstrang immer etwas kürzer als Mutterstrang
  • Telomere = nicht codierende Sequenz z.B. Mensch TTAGG
    -650-2500-fach kopiert
    =zelluläre Lebensuhren

-> teilt sich nicht mehr wenn Teilungsfähigkeit verloren geht

  • unterschreiten Telomere kritische Länge
  • > keine Teilungsfähigkeit
  • > Zelltod = Apoptose
16
Q

Wie löst man das Problem der immer kürzer werdenden DNA und dem Zelltod durch den Abbau der Telomere?

A
  • Telomerase = Unsterblichkeitsenzym
  • > ersetzt Basensequenz des Primers am Tochterstrang
  • Enzym enthält RNA-Molekül = Vorlage zur Verlängerung der Telomere
  • Gene für Telomerase in allen Zellen, aber nur in den Keimzellen und bestimmten Stammzellen abgelesen, die der Mensch lebenlang braucht z.B Blutzellen
  • ist Differenzierung der Zelle abgeschlossen -> Gen für Herstellung der Telomerase inaktiviert
  • Telomerase = reverse Transkriptase (RNA -> DNA)
17
Q

Welches Problem kann bei der Telomerase auftreten?

A
  • wenn Telomere immr aufgebaut werden
  • > Teilungsfähigkeit der Zellen nie verloren (Zelluläre Lebensuhr wird zurückgestellt)
  • > Stammzellen kommen nach
  • > Gewebe wuchert (unendliche Tumorzellen)
  • > Krebs
18
Q

Beschreibe den Verlauf der Teilungsfähigkeit von Zellen nach Anzahl der Zellteilungen.

A
  • bei Keimbahnzelken => Telomerase immer aktiv -> Telomere bleiben erhalten (Teilungsfähigkeit nie verloren)
  • bei somatischen Zellen
    -> Telomerase inaktiv, Telomere kürzer
  • wenn Telomere abgebaut, normale Zellen Teilungsstopp, abnorme Zellen ignorieren Signal zum Teilungsstop (Telomerase noch inaktiv)
    -Zellen sterben
  • ## Telomerase aktiv, setzt Reserve an überlebende Zellen an (bleiben in kürzerer Länge erhalten)