Gen, Erbanlage; Abschnitt des genetischen Materials, der die Vererbung einer bestimmten Eigenschaft oder Gruppe von Eigenschaften vorsieht.
Die Gene sind nacheinander in den Chromosomen des Zellkerns angeordnet. (In der Zellbiologie, dem Kern (pl) Dort nimmt jedes Gen eine genau definierte Position ein (den Genort). Aus diesem Grund werden die Begriffe Locus und Gen manchmal ungenau verwendet.
Das Erbgut ist Desoxyribonukleinsäure, kurz DNA (siehe Nukleinsäuren), deren Moleküle das”Rückgrat” der Chromosomen bilden. Die DNA jedes Chromosoms ist ein einziges langes, dünnes, zusammenhängendes Molekül, und die einzelnen Abschnitte eines solchen Moleküls werden Gene genannt. Die DNA ist eine Kette aus vielen einzelnen Bausteinen, den Nukleotiden mit ihren Basen. Jedes Gen enthält zahlreiche Nukleotide. Die
DNA-Bausteine haben vier verschiedene Basen (Adenin, (Adenin ist eine Nukleobase) Guanin, (Guanin ist eine der vier Hauptnukleobasen in den Nukleinsäuren DNA und RNA, die anderen sind Adenin, Cytosin und Thymin) Cytosin (Cytosin ist eine der vier Hauptbasen in DNA und RNA, zusammen mit Adenin, Guanin und Thymin), deren Sequenz die Eigenschaften des jeweiligen Gens bestimmt.
Gene üben ihre Wirkung aus, indem sie andere Moleküle produzieren. Ihre unmittelbaren Produkte sind Moleküle der Ribonukleinsäure (RNA); sie sind Kopien der DNA, aber sie enthalten Uracil (Uracil i
Nukleobase
DNA: Desoxyribonukleinsäure
– Träger der genetischen Information
-nur Proteine oder Nukleinsäure (Nukleinsäuren sind Biopolymere oder große Biomoleküle, die für alle bekannten Lebensformen essentiell sind) (Chromosomen (Ein Chromosom ist ein DNA-Molekül mit einem Teil oder dem gesamten genetischen Material eines Organismus) sind aus diesen Substanzen zusammengesetzt)
– Basen können als Materialträger verwendet werden:
Adenin (Adenin ist eine Nukleobase) ↔ Thymin (Thymin ist eine der vier Nukleobasen in der Nukleinsäure der DNA, die durch die Buchstaben G-C-A-T dargestellt werden) Guanin (Guanin ist eine der vier Hauptnukleobasen in den Nukleinsäuren DNA und RNA, die anderen sind Adenin, Cytosin und Thymin) ↔ Uracil (Uracil ist eine der vier Nukleobasen in der Nukleinsäure der RNA, die durch die Buchstaben A, G, C und U dargestellt werden. Die anderen sind Adenin, Cytosin und Guanin) Transkription: Der Prozess der Bildung von mRNA (Messenger-RNA ist eine große Familie von RNA-Molekülen, die genetische Informationen von der DNA zum Ribosom transportieren, wo sie die Aminosäuresequenz der Proteinprodukte der Genexpression spezifizieren) auf DNA (Desoxyribonukleinsäure ist ein Molekül, das die genetischen Anweisungen für Wachstum, Entwicklung, Funktion und Reproduktion aller bekannten lebenden Organismen und vieler Viren trägt) wird Transkription genannt (Transkription i
Vererbung
Der Fuß der Art A wird nun dem Stamm der Art B hinzugefügt. Nun wächst daraus der Regenschirm vom Typ A, da der Zellkern die Information steuert. Schirm Es wurde festgestellt, dass das Chromatin aus einzelnen Chromatinfäden besteht. Wenn sich eine Zelle teilt, kommt Ordnung in das scheinbare Chaos. Die Chromatinfäden ziehen sich zusammen, kondensieren und nehmen eine bestimmte Form an. Erst jetzt sind die einzelnen Chromatinfäden als Chromosomen unter dem Mikroskop sichtbar. 2 Chromosomen entsprechen immer vollständig, sie sind homolog. Jede Körperzelle hat einen doppelten Satz von Chromosomen à die Körperzellen sind diploid. Zur Vereinfachung ist in den folgenden Bildern nur 1 Chromosom dargestellt! Beim Menschen gibt es 23 homologe Chromosomenpaare, also 46 Chromosomen! Der Spindelapparat wird erstellt. Die Chromosomen sind auf der äquatorialen Platte angeordnet. Die Spindelfasern sind an den Zentromeren befestigt. Die Spindelfasern werden gekürzt. Die Chromatiden jedes Chromosoms wandern zu den gegenüberliegenden Zellpolen. Es bildet sich eine neue Zellwand. Jede Tochterzelle bildet eine neue Kernschale und einen neuen Kernkörper. Die Spindelfasern haben sich aufgelöst. Die Chromosomen werden wieder zu Chromatinfäden. Die 1-chromatiden Chromosomen verdoppeln sich und werden so wieder zu 2-chromatiden Chromosomen. Jetzt kann die Mitose (In der Zellbiologie i
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis. 1 Einführung. 2 Hauptteil 3 1 Was ist Genetik? 3 1.1 Ursprung der Chemie. 3 1.2 DNA (Desoxyribonukleinsäure) 3 1.3 Der genetische Code. 5 1.3.1 Transkription und Übersetzung. 6 2 Mutationen. 7 2.1 Vom Menschen verursachte genetische Mutationen (Manipulationen) 7 2.1.1 Targets. 7 2.1.2 Wie verändert man die DNA? 7 2.2 Mutationen in der Natur 8 2.2.1 Mutagene. 8 2.2.2?. Genmutationen. 8 2.2.3 Auswirkungen. 10 schließen. 12 Literaturverzeichnis. 13 Affidavit. Man hört ab und zu im Fernsehen oder liest in der Zeitung über gentechnisch veränderte Lebensmittel oder das Klonen.
In letzter Zeit stand viel Klonen in den Zeitungen. So wurde ab einigen Jahren das Schaf Dolly geklont und ging durch die ganze Presse. Damals gab es keinen Ort, an dem Dolly nicht war. Die Genetik war wieder in der Presse. So durchlief die Presse vor wenigen Wochen die rechtliche Grauzone der Stammzellforschung. Ich interessiere mich für dieses Thema, weil ich wissen möchte, was zum Beispiel mit unseren Lebensmitteln passiert, wenn sie genetisch verarbeitet sind und ob sie schädlich sind? Deshalb hoffe ich, dass ich in meiner technischen Arbeit zum Thema Genmutationen etwas klarstellen kann. Ich habe mich schon in der Schule für Genetik und Mutationen interessiert. Da das Thema Mutationen ein Teilgebiet der Genetik ist, beginne ich mit der Genetik und gehe dann immer weiter in da
[Weiterlesen…] ÜberFacharbeit Genetisch mutierte Nahrungsmittel
Haploid:mit nur e-n einfachen Chromosomensatz
Diploid:e-n mit einem doppelten Chromosomensatz
Chromosom: Teil des Zellkerns, Träger der Gene (sehr kleiner Faden in der Zelle, Chromosomen bestehen aus Genen).
(Uniform). Es spielt keine Rolle, welche der beiden Rassen Mutter oder Vater ist. Recht der Teilung: Werden die Individuen der ersten Tochtergeneration gekreuzt, ist die zweite Tochtergeneration (zweite Zweiggeneration, F2) nicht einheitlich, sondern die Merkmale teilen sich in bestimmten Zahlenverhältnissen, nämlich in der dominant-rezessiven Vererbung im Verhältnis 3: 1, in der Zwischenvererbung im Verhältnis 1: 2: 1. In der Zwischenvererbung, ¼ ähneln die Nachkommen einem, ¼ die anderen Großeltern, 2/4 sind in der charakteristischen Ausbildung fortgeschritten. Gesetz der Rekombination Wenn zwei Individuen der gleichen Art, die sich in mehreren reinrassigen Merkmalen unterscheiden, gelten für jedes Merkmal das Gesetz der Einheitlichkeit und das Gesetz der Teilung. Bei der F2-Generierung können zusätzlich zu den Merkmalskombinationen der P-Generierung neue Merkmalskombinationen auftreten. Stammbaumanalyse: Beschreiben Sie den 1. Stammbaum. (Was kann man sehen?) 2.Wie wird die Krankheit vererbt? (siehe Begriffe unten) mit Grund!!!! Die DNA besteht aus drei verschiedenen Klassen von chemischen Verbindungen: Es gibt Phosphorsäure (Phosphorsäure) ist eine Mineral
Chromosomen und ihre Funktionen
Jede menschliche Körperzelle enthält 23 verschiedene Chromosomen in ihrem Kern, jedes in Paaren.1 Chromosom besteht aus 2 Chromatin (Chromatin ist ein Komplex von Makromolekülen in Zellen, bestehend aus DNA, Protein und RNA) Fäden, wobei ein Partner dieser Chromosomenpaare von der Mutter und einer vom Vater vererbt wird, diese werden homologe Chromosomen genannt.diploid, diese Zellen, die einen solchen doppelten Satz von Chromosomen haben, werden Zellen mit einem einzigen Satz von Haploiden genannt.
Aufbau der DNA
Nachdem die DNA (Desoxyribonukleinsäure) als Träger der Gene identifiziert worden war, versuchten Forscher auf der ganzen Welt herauszufinden, wie das Molekül diese Aufgabe meistert, indem es die Struktur der DNA herausfand. James Watson (James Dewey Watson ist ein amerikanischer Molekularbiologe, Genetiker und Zoologe, am besten bekannt als einer der Mitentdecker der DNA-Struktur 1953 mit Francis Crick und Rosalind Franklin) und Francis Crick (Francis Harry Compton Crick war ein britischer Molekularbiologe und Biophysiker, und Neurowissenschaftler, bekannt als Mitentdecker der Struktur des DNA-Moleküls im Jahre 1953 mit James Watson) stellte ihr Modell einer sogenannten Doppelhelix vor (in der Molekularbiologie bezieht sich der Begriff Doppelhelix auf die Struktur, die aus doppelsträngigen Molekülen von Nuklein
James Watson und Francis Crick
Ein neugieriges Team
James Watson und Francis Crick nutzten jede freie Minute, um über die Molekularstruktur der Erbsubstanz
Ein ungewöhnliches Paar war das, das sich 1951 in Cambridge traf: der 35-jährige Brite Francis Crick und der zwölf Jahre jüngere Amerikaner James Watson. Gemeinsam war ihr Ehrgeiz, ihre jugendliche Nachlässigkeit und vor allem ihre Faszination für das menschliche Genom. Eigentlich waren sie für ganz andere Aufgaben am berühmten Cavendish Laboratory (Das Cavendish Laboratory ist das Department of Physics an der University of Cambridge, und ist Teil der School of Physical Sciences) beschäftigt. Crick sollte über Proteine promovieren und Watson erhielt ein Stipendium für molekularbiologische Studien. Von 1951 bis 1953 hatten die beiden jungen Forscher jedoch etwas ganz anderes im Sinn. Jede freie Minute – besonders in der “Tea Time” um 16 Uhr im Büro des Labors und in ihrem örtlichen Pub “Eagle\” – diskutierten sie aufgeregt und wild gestikulierend über die Struktur des menschlichen Genoms.
Rasse der Wissenschaftler
Das ist die Struktur des Erbguts: Ein dreidimensionaler, spiralförmiger Doppelstrang
Crick und Watson waren nicht die einzigen, die dieses Ziel vor Augen hatten. Auch andere Wissenschaftler forschten fieberhaft an der Entschlüsselung des Erbguts – schließlich war damals allgemein bekannt, au
1865 Gregor Mendel
Einheitlichkeitsregel (dominant-rezessive Vererbung)
Regel der freien Kombination von Genen (Rekombinationsregel)
1900 Wiedereinsetzung der Mendelschen Herrschaft durch Karl Correns
Mirabilis jahapa; Japanische Wunderblume,
intermididiär = interparentale Vererbung
Thomas Hunt Morgan ((Thomas Hunt Morgan war ein amerikanischer Evolutionsbiologe, Genetiker, Embryologe und Wissenschaftsautor, der 1933 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für Entdeckungen erhielt, die die Rolle des Chromosoms in der Vererbung verdeutlichen) 1933 Nobelpreis).
(Der von der Nobel-Stiftung verliehene Nobelpreis für Physiologie oder Medizin wird einmal im Jahr für herausragende Entdeckungen in den Bereichen Biowissenschaften und Medizin vergeben) Drosophila m (Drosophila ist eine Gattung kleiner Fliegen, der Familie Drosophilidae, deren Mitglieder oft “Fruchtfliegen” oder Tresterfliegen, Essigfliegen oder Weinfliegen genannt werden, ein Hinweis auf die Eigenschaft vieler Arten, sich um überreife oder verrottende Früchte herum aufzuhalten) elamogaster (Taufliege, Fruchtfliege, Essigfliege)
(Drosophila melanogaster ist eine Fliegenart der Familie Drosophilidae) Genkarten
1953 Entdeckung der DNA
Watson(USA), Grick(GB), Wilkins(GB)
Aufklärung der DNA-Struktur
Niescher: Entdeckung der Nukleinsäure
Kossel: Entdeckung von Kohlenhydraten und Nuklein b (Nuklein
[Weiterlesen…] ÜberGeorg Mendel – Vater der modernen Genetik
Begriffserklärung:
Der genetische Code ist die Form, in der die genetische Information in den Genen kodiert wird. Der Code verdeutlicht die Beziehung zwischen der linearen (Linearität ist die Eigenschaft einer mathematischen Beziehung oder Funktion, was bedeutet, dass sie grafisch als gerade Linie dargestellt werden kann) Sequenz von Basen in der DNA und der Sequenz von Aminosäuren in einem Protein. Da 20 Aminosäuren in der DNA (Desoxyribonukleinsäure ist ein Molekül, das die genetischen Anweisungen für Wachstum, Entwicklung, Funktion und Vermehrung aller bekannten lebenden Organismen und vieler Viren trägt) der vier verschiedenen Basen enthalten sind, ist keine 1:1-Konvertierung möglich. An der Bestimmung der einzelnen Aminosäuren müssen mindestens 3 aufeinanderfolgende Basen beteiligt sein. (42 = 16; 43 = 64). Diese Drillinge werden auch Codons genannt, in denen der genetische Code gelesen wird.
Experimente:
Nirenberg und Matthäi verwendeten ein Enzym (Enzyme sind makromolekulare biologische Katalysatoren), um eine mRNA herzustellen (Messenger-RNA ist eine große Familie von RNA-Molekülen, die genetische Informationen von der DNA zum Ribosom transportieren, wobei sie die Aminosäuresequenz der Proteinprodukte der Genexpression angeben), die nur Uracil enthalten (Uracil ist eine der vier Nukleobasen in der Nukleinsäure der RNA, die durch die Buchstaben A, G, C und U darge
Bestätigung der Ein-Gen-Eins-Enzym-Hypothese (Die Ein-Gen-Eins-Enzym-Hypothese ist die Idee, dass Gene durch die Produktion von Enzymen wirken, mit jedem Gen, das für die Produktion eines einzelnen Enzyms verantwortlich ist, das wiederum einen einzelnen Schritt in einem Stoffwechselweg beeinflusst) am Beispiel der PKU (Phenylketonurie (Phenylketonurie ist ein angeborener Stoffwechselfehler, der zu einem verminderten Stoffwechsel der Aminosäure Phenylalanin führt))
Ursache und Behandlungsmöglichkeiten:
Die Ursache für die Ausscheidung von Phenylbrenztraubensäure im Urin ist ein Enzymdefekt. Das Enzym heißt Phenylalaninhydroxylase (Phenylalaninhydroxylase ist ein Enzym, das die Hydroxylierung der aromatischen Seitenkette von Phenylalanin zur Bildung von Tyrosin katalysiert) (in den folgenden Gleichungen mit H abgekürzt.) und normalerweise katalysiert (Katalyse ist die Erhöhung der Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion durch die Beteiligung einer zusätzlichen Substanz namens Katalysator) die Umwandlung der Aminosäure Phenylalanin in die Aminosäure Tyrosin. Der Verlust des Enzyms (Enzyme sind makromolekulare biologische Katalysatoren) blockiert diesen Schritt. Stattdessen wird Phenylalanin in andere Verbindungen umgewandelt, einschließlich der bereits erwähnten Phenylbrenztraubensäure (Brenztraubensäure ist die einfachste der alpha-Ketosäuren mit einer Carbonsäure und einer Ketonfunktion). E