Biologie I/B: Klassische und molekulare Genetik, molekulare Grundlagen der Entwicklung Theoretische Übungen SS 2014 Fragen für die Übungsstunde 8 (14.07-18.07.) 1) Von der DNA-Sequenz zum Protein Sie können diese Aufgabe auch interaktiv auf folgender Webseite lösen: www.dnaftb.org/dnaftb/23/concept/index.html Gehen Sie zu dem Punkt Problem a) Es ist Ihre Aufgabe, ein Gen zu sequenzieren, von dem noch keine Aminosäuresequenz bekannt ist. Sie sequenzieren nach der Sanger-Methode. Das folgende Bild zeigt das Autoradiogramm eines Ihrer ersten Sequenzgele. Lesen Sie die gesamte Sequenz und schreiben Sie Ihr Ergebnis in die entsprechenden Zeilen der Tabellen des folgenden Aufgabenblatts. 1
b) Schreiben Sie nun darunter den komplementären Strang. Beschriften Sie alle 5 - und 3 -Enden. c) Nehmen Sie an, dass der DNA-Strang in der 2. Zeile den Matrizenstrang darstellt. Übersetzen Sie diesen in RNA. Schreiben Sie die RNA-Sequenz in die dritte Zeile. Vergessen Sie nicht, die 5 - und 3 -Enden zu beschriften. 2
d) Benutzen Sie die Codesonne aus der 5. Übungsstunde und übersetzen Sie die ersten 20 Nukleotide der RNA. Welche der folgenden Aminosäuresequenzen finden Sie? (Einbuchstabencode siehe unten!) (1) T A D V E L (2) L L M L N Stop (3) C Stop C Stop I R (4) alle oben genannten (5) keine der oben genannten e) Bedenken Sie, dass Sie nicht wissen, welcher Strang der Matrizenstrang Ihres Gens ist. Sie müssten somit auch auf dem Gegenstrang nach möglichen offenen Leserahmen suchen. Welche der folgenden RNA-Sequenzen könnten theoretisch auch gebildet werden? (1) 5 UUAACGCGUGCCUCUGGUCU 3 (2) 5 TTAACGCGTGCCTCTGGTCT 3 (3) 5 UGACGACUACAACUUAAUCU 3 f) Im Folgenden ist das Ergebnis Ihrer Suche nach offenen Leserahmen auf beiden DNA-Strängen dargestellt. Leserahmen 1: T A D V E L Leserahmen 2: L L M L N Stop Leserahmen 3: C Stop C Stop I R Leserahmen 4: L T R A S G L Leserahmen 5: Stop R V P L V Stop Leserahmen 6: N A C L W S I Welche/n Leserahmen würden Sie mit dem Ziel, Ihr gesuchtes Gen zu identifizieren, weiter untersuchen? Einbuchstabencode der Aminosäuren: 3
2)Transkription und Translation A) Sie haben die nachfolgende DNA vorliegen, welche die Sequenz eines eukaryotischen Gens enthält. Die Transkription beginnt mit dem hervorgehobenen A/T Paar an Position 11 und läuft von dort nach rechts. Wie lautet die Sequenz des kodierten Proteins im Einbuchstabencode? Kennzeichnen Sie die Amino- und Carboxyenden. Benutzen Sie die Codesonne aus der 5. Übungsstunde und den o.a. Einbuchstabencode der Aminosäuren. B) Sie haben die nachfolgende DNA vorliegen, welche die Sequenz eines eukaryotischen Gens enthält. Die Transkription beginnt mit dem hervorgehobenen A/T Paar an Position 6 und läuft von dort nach rechts. Das Splicen der mrna erfolgt gemäß der GT- AG Regel. Demnach beginnt das 5 Ende des Introns mit GT und endet am 3 Ende mit AG. (I) Wie lautet die Sequenz des 5 untranslatierten Bereichs der mrna? Kennzeichnen Sie 5 und 3 Enden der mrna. (II) Wie lautet die Sequenz des von der reifen mrna kodierten Proteins im Einbuchstabencode? Kennzeichnen Sie die Amino- und Carboxyenden des Proteins. 4
(III) Wie lautet die Sequenz des Proteins im Einbuchstabencode, die nach einer Punktmutation des T/A Paares an Stelle 27 (fett markiert) zu einem C/G Paar gebildet wird? Kennzeichnen Sie die Amino- und Carboxyenden des Proteins. (IV) Um was für einen Typ von Nukleotid-Austausch handelt es sich hierbei? 5
3) Wiederholung Ordnen Sie die unten aufgelisteten Begriffe als Kürzel den folgenden Definitionen und Aussagen zu: 6
Liste der zuzuordnenden Begriffe: 7