Die DNA Replikation Musterstrang Neuer Strang Eltern-DNA-Doppelstrang Neuer Strang Musterstrang Exakte Verdopplung des genetischen Materials
Die Reaktion der DNA Polymerase 5`-Triphosphat Nächstes Desoxyribonucleosidtriphosphat Primerstrang Matrizenstrang Richtung der Kettenverlängerung 5` 3` Pyrophosphat
Der Richtungszwang der DNA Polymerase Parentale DNA Leitstrang Okazaki Fragmente Folgestrang
Koordination zwischen Leit- und Folgestrang
Vollendung der Replikation Replikationsursprung Ringförmiges Genom: Replikation beginnt Synthese beendet, wenn beide Gabeln aufeinander treffen Replikation vollendet 2 zirkuläre Tochtermoleküle
Vollendung der Replikation in Eukaryonten: Telomere und das Endproblem Leitstrang Folgestrang
Telomerase Verlängerung der Telomere Reverse Transkriptase mit assoziiertem RNA Primer Aktiv in: Keimzellen manchen Krebszellen Fehlt in: Fast allen somatischen Zellen: Idee der replikativen Zellalterung
REPLIKATION Semikonservativ Originales Elternmolekül Startpunkt Bidirektional Gerichtet Erste Generation Tochtermoleküle Matrizenabhängig Startermolekül Zweite Generation Tochtermoleküle
Molekularbiologischer Teil 1 - Überblick, Motivation 2 - Proteine: Struktur, Funktion 3 - DNA: Struktur, Funktion 4 - Replikation 5 - RNA: Struktur, Vgl. DNA, Transkription 6 - Transkription, genetischer Code 7 - Translation
Der genetische Fluss DNA Synthese REPLIKATION RNA Synthese TRANSKRIPTION Protein Synthese TRANSLATION Aminosäuren
Von der DNA zur RNA Matrizenstrang Transkription TRANSKRIPTION RNA Synthese
GEN Abschnitt der DNA, der die Information zur Herstellung eines Proteins trägt GENOM Gesamtzahl der Gene einer Zelle oder eines Organismus
Genomorganisation in Prokaryonten
Genomorganisation in Eukaryonten
RNA Matrizenstrang
Unterschiede RNA-DNA RNA DNA
RNA 5 3 Einzelstrang Intramolekulare Basenpaarungen Kurze doppelhelicale Abschnitte 3-dimensionale Struktur
RNA-Arten in der Zelle Funktion transfer-rna (trna) ribosomale RNA (rrna) messenger RNA (mrna) Übertragung von Aminosäuren zur Proteinbiosynthese Struktur- und Funktionselemente von Ribosomen Abschriften der Gene für Proteinbiosynthese
GEN Abschnitt der DNA, der eine Transkriptionseinheit darstellt (bei Eukaryonten)
RNA-Polymerase Prokaryonten: RNA Polymerase Eukaryonten: RNA Polymerase I RNA Polymerase II RNA Polymerase III mrna, rrna, trna rrna mrna trna, rrna
Der Matrizenstrang für RNA-Polymerase 5 -CAGCCGCCAGTTCCGTGGCGGCATTT-3 3 -GTCGGCGGTCAAGGCACCGCCGTAAA-5 5 -CAGCCGCCAGUUCCGUGGCGGCAUUU-3 codierender DNA Strang Matrizenstrang* mrna *Codogener Strang, Minusstrang
Die Wahl des DNA Stranges durch RNA Polymerase Polymerase wandert von links nach rechts: Der untere Strang wird abgelesen Polymerase wandert von rechts nach links: Der obere Strang wird abgelesen
Gene befinden sich auf beiden Strängen der DNA
Der Aufbau eines Gens Gen Promotor Offener Leserahmen Terminator 3 Phasen der Transkription: Initiation, Elongation, Termination
Prokaryonten Gen DNA Transkription Translation mrna Protein
Eukaryonten: Exon-Intron Struktur eines Primärtranskripts Gen Transkription hnrna Exons Introns
Posttranskriptionale Modifikationen RNA Reifung: Modifizierung der beiden Enden der mrna Entfernung überflüssiger Introns (Spleißen)
Modifikationen am 5 - und 3 -Ende der RNA Transkription 5`- -3` hnrna Capping 3`-Polyadenylierung 5`- -AAAAAAAA -3` Kappe Poly(A)-Schwanz
Entfernen der Introns = Spleißen 5`- -AAAAAAAA-3` Spleißen (Splicing) 5`- -AAAAAAAA-3` mrna
Export aus dem Kern Nucleus Cytosol 5`- -AAAAAAAA-3` Export 5`- -AAAAAAAA-3`
5`- -3` 5`- -AAAAAAAA -3` < 5`- -AAAAAAAA-3` 5`- -AAAAAAAA-3`
Transkription Ab/Umschreiben einzelner Gene in RNA Initiation, Elongation, Termination RNA-Polymerasen katalysieren die Transkription Transkriptionsprodukte sind: rrna, mrna, trna Bei Eukaryonten werden Transkriptionsprodukte weiterverarbeitet und aus dem Kern exportiert
Vergleich Transkription-Replikation Transkription Replikation Produkt RNA DNA Bausteine Ribonucleosid-PPP Desoxyribonucleosid-PPP Basenpaarung A-U; G-C A-T; G-C Zielbereich einzelne Gene gesamte DNA Matrize Matrizenstrang beide Stränge Startpunkte Promotoren Origin of replication Syntheseenzyme RNA-Polymerase(n) DNA-Polymerase(n) Starthilfe keine RNA-Primer Korrekturlesen nein ja