Molekulare Zellbiologie

Präsentation zum Thema: "Molekulare Zellbiologie"—  Präsentation transkript:

1 Molekulare Zellbiologie
3. Vorlesung Struktur und Funktion der DNA und RNA Sebők Ágnes

2 Bausteine und Makromoleküle
Nucleotide Aminosäuren Zucker Fettsäuren Nukleinsäuren Proteine Polysaccharide Lipide Sebők Ágnes

3 (Nucleoside: Base + Zucker)
Das Nukleotid Pentose (Fünf-Kohlenstoff-Zucker) N-haltige Base Phosphatgruppe (Nucleoside: Base + Zucker) Sebők Ágnes

4 C-Atome in der Pentose 1’ - Base 2’ - OH in Desoxyribose, H in Ribose
3’ - Phosphodiesterbindung 4’ - 5’ - Phosphatgruppe Sebők Ágnes

5 A T G C A U Die Basen Purine: Adenin, Guanin
Pyrimidine: Cytosine, Uracyl, Thymin A T G C A U Sebők Ágnes

6 Komplementäre Basenpaare
A T G C A U Purine - Pyrimidine Wasserstoffbrücken Sebők Ágnes

7 Die Phosphatgruppe 5’-Kohlenstoffatom Nucleosid-Mono/Di-/Triphosphat
AMP/ADP/ATP negative Ladung Sebők Ágnes

8 Zusammenfassung I. Das Nucleotid
Ribonucteotiden: Ribose, A, G, C, U. Desoxyribonucleotiden: Desoxyribose, A, G, C, T. Sebők Ágnes

9 Strukturelle Ebene 1. Primärstruktur: 2. Sekundärstruktur
Anordnung (Sequenz) der Monomeren ist stabilisiert durch kovalente Verbindungen 2. Sekundärstruktur 3. Tertiärstruktur 4. Quaternärstruktur Sebők Ágnes

10 Primärstruktur der Nucleinsäuren: Die Polynucleotid-Kette
Lineares Polymer 5’ -> 3’ Phosphodiesterbindung Polarität der Polynucleotidstrandes: 5’ (Phosphate) und 3’ (OH) Ende Sebők Ágnes

11 Chargaff-Regel A = T G = C Purine = Pyrimidine
Hydrolysis und Chromatographie A = T G = C Purine = Pyrimidine Die A+T/C+G Verhältnis in der DNA von verschiedenen Tieren und Pflanzen ist unterschiedlich. Sebők Ágnes

12 Sekundärstruktur der DNA Die Doppelhelix
zwei Stränden Wasserstoffbrücken zwischen den komplementären Basenpaaren Zucker-Phosphat-Gerüst ist außen, Basen sind innen antiparallel Sebők Ágnes

13 Sekundärstruktur Die Faltung oder räumliche Anordnung der Makromolekül
Stabilisiert durch nichtkovalente Bindungen DNA: Doppelhelix, stabilisiert durch H-Brücken Sebők Ágnes

14 Denaturierung Denaturierung: zerstört nur der Sekundär- (Tertiär-, Quaternär-) struktur (nichtkovalente-Verbindungen) Hydrolyse: zerstört der Primärstruktur (kovalente Verbindungen) Sebők Ágnes

15 Schmelztemperatur -Tm
diejenige Temperatur, bei der sich 50% der DNA-Stränge trennen steigt mit zunehmenden G/C-Gehalt der DNA (3 H-Brücken) als die Basenpaare voneinander trennen, steigt der UV-Absorption der DNA Sebők Ágnes

16 UV-Absorption der DNA Absorptionsmaximum der Nucleinsäurebasen ist bei der Wellenlänge von 260 nm Konzentrationsbestimmung UV-Absorption der einzelsträngige DNA ist etwa zweimal so stark wie die der doppelsträngige DNA Sebők Ágnes

17 DNA-Denaturierung, Renaturierung und Hybridiesierung
In vivo: DNA-Replikation Transcription Experimentell (in vitro): Wärme (PCR) alkalische Lösungen (Southern-blot) Formamid und Harnstoff (Sequenzierung) Sebők Ágnes

18 DNA-Struktur Primärstruktur: Sequenz der Nucleotiden, lineare Polymer
Sekundärstruktur: Doppelhelix Tertiärstruktur: Superhelix Quarternärstruktur: DNP, Chromatin Sebők Ágnes

19 RNA - strukturelle Ebene
Primärstruktur: lineare Polymer (Ribose, A, G, C, U) Sekundärstruktur: einzelsträngig, linear (mRNA), oder mit intramolekularen Basenpaarung (tRNA, rRNA) Tertiärstruktur: Quarternärstruktur: mit Proteine, z.B. Ribosomen Sebők Ágnes

20 RNA m-RNA : rRNA: tRNA: Matrize für Proteinsynthese Ribosomes
Ribosym (RNA mit enzymatischer Funktion) tRNA: Adapter zwischen mRNA und Aminosäuren Sebők Ágnes