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DNA DNA-Replikation RNA Reverse Transkription Protein Translation RNA-Replikation Transkription Gekürzte Präsentation: greifswald.de/~genetik/Lehre/Zusammenfassung_1.ppthttp://www.uni-

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Präsentation zum Thema: "DNA DNA-Replikation RNA Reverse Transkription Protein Translation RNA-Replikation Transkription Gekürzte Präsentation: greifswald.de/~genetik/Lehre/Zusammenfassung_1.ppthttp://www.uni-"—  Präsentation transkript:

1 DNA DNA-Replikation RNA Reverse Transkription Protein Translation RNA-Replikation Transkription Gekürzte Präsentation: greifswald.de/~genetik/Lehre/Zusammenfassung_1.ppthttp://www.uni- greifswald.de/~genetik/Lehre/Zusammenfassung_1.ppt Zentrales Dogma

2 Nukleinsäuren Sind polymere organische Moleküle Monomere der Nukleinsäuren sind Nukleotide Ein Nukleotid enthält ein Zuckermolekül (Pentose), eine organische Base (Purin- oder Pyrimidinbase) und einen Phosphatrest Pentosen (sp 3 ), aromatische Basen (sp 2 ) Nukleinsäuren sind Ribonukleinsäure (RNA) und Desoxyribonukleinsäure (DNA) Nukleinsäuren werden in der Zelle synthetisiert

3 2´-Desoxyribose C 5 H 10 O 4 Ribose C 5 H 10 O 5 OH H HO O OH H2CH2C Zucker (Aldopentosen) OH HO O OH H2CH2C

4 Adenin Guanin Uracil Cytosin Thymin PyrimidinbasenPurinbasen Organische Basen NHNH N N N NH 2 NHNH N N N O NHNH NH O O H3CH3C NHNH N O NH 2 NHNH NH O O

5 Pyrimidin- und Purinbasen

6 ThymidinAdenosin GuanosinCytosin Nukleoside

7 N N C H C C C H C N N NH 2 Adenin Ribose Phosphat O C 5 H C4C4 H OH O H HH C1C1 C3C3 C2C2 H PO O O-O- Adenosinmonophosphat (AMP) Nukleotide

8 Grundstruktur und Nomenklatur der DNA - und RNA - Monomere Monomere der DNA und RNA Nukleotide Allgemeine Struktur eines Nukleotids bestehen aus: je 1 Zucker (Pentose) Ribose in RNA 2-Desoxyribose in DNA Phosphat je 1 N-haltigen Base

9 Bausteine sind Nukleosidtriphosphate (NTP) DNA – dNTP (dATP, dTTP, dGTP, dCTP) RNA – NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) Synthese (Kondensationsreaktion) erfolgt durch spezielle Enzyme DNA- und RNA-Polymerasen Synthese erfolgt an einem Musterstrang (Matrize) durch die Basenabfolge im Musterstrang ist die Basenabfolge im neu synthetisierten Strang festgelegt, komplementäre Basenpaarung Synthese erfolgt ausschließlich in 5 – 3 Richtung Allgemeine Prinzipien der Nukleinsäuresynthese

10 Adenosintriphosphat - ATP desoxy-Thymidintriphosphat - dTTP OH PO OH O PO OH O PO OH O OH O CH 2 N NH O O CH 3 Nukleosidtriphosphat - NTP N N N N NH 2 OH PO OH O PO OH O PO OH O O CH 2 OHOH DNA - dNTP RNA - NTP

11 O OCH 2 H H H H O H PO O O-O- PO O O-O- ~ -O-O O-O- P O ~ A O H H H H OH H PO O-O- PO O O-O- ~ -O-O O-O- P O ~ G H O P O O-O- T H C Phosphodiester-Bindung

12 ein Ende hat eine 5-P-Gruppe (Triphosphat) das andere eine 3-OH-Gruppe Nukleinsäuren sind polare, polymere Moleküle 5-A N (n) C-3; NH 2 CH 2 NH 2 N N N N O HO PO O OH PO O PO O O P O O N NH O O CH 3 CH 2 O O P O OHO N N O CH 2 O OH Sequenzen immer 5 3. Struktur von Nukleinsäuren 5 A C 3 (n)

13 Weitere Stabilisierung durch Wechselwirkungen zwischen den Basenstapeln innerhalb des gleichen Stranges Basen befinden sich im Inneren der Helix, Zucker/Phosphatreste außen rechtsgängige Helix aus antiparallelen Strängen Basenpaare senkrecht zur Helix-Achse große Furche Struktur der DNA kleine Furche

14

15 Eigenschaften der DNA z. B. Denaturierung Die DNA einer einzelnen menschlichen Zelle ist ca. 1,8 m lang!

16 RNA DNA N H NH O O Uracil N H NH O O CH 3 Thymin OH H O H O OH CH 2 2´-Desoxyribose OH OH O H O OH CH 2 Ribose

17 Wichtige RNA-Arten in der Zelle Größe (ungefähre Angaben) Funktion transfer-RNA tRNA 80 – 95 NukleotideÜbertragung von Aminosäuren zum Proteinsyntheseapparat ribosomale RNA rRNA bei Bakterien 3 Arten aus etwa 120, 1540 bzw Nukleotiden Struktur und Funktionselemente von Ribosomen messenger RNA mRNA sehr verschieden von einigen hundert bis zu mehreren tausend Nukleotiden die Boten-(messenger)- RNAs enthalten Abschriften der Gene für die Synthese von Proteinen Nicht jedes Gen kodiert für ein Protein

18 Teil der Erbinformation, für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich. Ein Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (zB tRNA) enthält Gen - Definition

19 mRNA –Codiert die lineare Aminosäuresequenz eines Polypeptids –Trägt die genetische Botschaft (Protein) die in der DNA codiert ist. –Dient als Intermediat zwischen DNA und Protein tRNA –Trägt Aminosäuren, in der durch die mRNA Sequenz vorgegebenen Reihenfolge, zum Ort der Proteinsynthese –Eine Aminosäure, spezifiziert durch ein mRNA Codon, ist an die tRNA angelagert messenger- und transfer-RNA

20 Genetischer Code Die DNA enthält die Information für jede Aminosäure in einem Protein/Peptid Diese Information wird in die Nukleotidsequenz der mRNA umgeschrieben Genetischer Code gibt an, wie die Sequenz der RNA- Nukleotide in eine Aminosäuresequenz umgesetzt wird Proteine/Peptide bestehen aus einer Sequenz von 20 Aminosäuren 3 Nukleotide in der mRNA kodieren eine Aminosäure – Triplett-Codon Kodierungskapazität = 4 3 = 64

21 64 Kombinationen von 3 Basen der mRNA (Codon) stehen für die 20 proteinogenen Aminosäuren Der Code ist degeneriert –Für mehrere Aminosäuren gibt es mehr als ein Codon Der Code enthält Satzzeichencodons –Drei Codons (UAA, UAG, UGA) signalisieren das Ende der Translation –Methionin (Codon = AUG) ist in der Regel die erste Aminosäure Ein korrektes Protein wird nur synthetisiert wenn die mRNA im korrekten Leserahmen abgelesen wird Der Code ist nicht universell Genetischer Code

22 Aminosäuren

23 Uracil Cytosin Adenin Guanin Startcodon = AUG = Methionin Codon-Tabelle


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