Lek 4. Flashcards
(54 cards)
Erkläre Next-Generation-Sequenzierung ?
Verbesserte Methode zur Bestimmung der Nukleotid/- Basenabfolge der DNA mit erhöhter Geschwindigkeit.
Es ist eine Technologie, die verwendet wird, um die DNA-Sequenzierung schneller und kostengünstiger als herkömmliche Methoden durchzuführen. Mit NGS können große Mengen an DNA gleichzeitig sequenziert werden, was es ermöglicht, ganze Genome, Exome oder spezifische Bereiche der DNA effizient zu analysieren.
Aus wie vielen Zellen besteht der Mensch ?
60 Billionen
Erkläre Genom ?
Das Genom ist die Gesamtheit aller genetischen Informationen eines Organismus. Es umfasst die DNA (Desoxyribonukleinsäure), die in den Zellen eines Organismus gespeichert ist und die genetische Anleitung für die Entwicklung, Funktion und Vererbung von Merkmalen enthält. Das Genom enthält alle Gene, die für Proteine codieren, sowie regulatorische Elemente, die die Aktivität dieser Gene kontrollieren.
Erkläre Chromosomen?
Ein gesunder Mensch hat in der Regel 46 Chromosomen. Diese bestehen aus 23 Chromosomenpaaren, wovon 22 Paare autosomale Chromosomen sind und ein Paar Geschlechtschromosomen (X und Y bei Männern, XX bei Frauen). Jedes Elternteil trägt jeweils 23 Chromosomen bei, die sich während der Befruchtung zu einem Satz von 46 Chromosomen im befruchteten Ei vereinigen. Dieser Satz von 46 Chromosomen enthält alle genetischen Informationen, die für die Entwicklung und Funktion des menschlichen Körpers benötigt werden.
Erkläre Diploid ?
Doppelter Chromosomensatz
Haploid ?
Einfacher Chromosomensatz
SRY Gen ?
Das SRY-Gen (Sex-determining Region Y gene) ist ein Gen auf dem Y-Chromosom, das bei der Entwicklung des männlichen Geschlechts eine entscheidende Rolle spielt. Das SRY-Gen enthält die genetische Information, die die Entwicklung der Hoden und die Produktion von Testosteron steuert. Testosteron ist ein männliches Sexualhormon, das die Entwicklung der männlichen Geschlechtsmerkmale wie Hoden, Penis und sekundäre Geschlechtsmerkmale wie Bartwuchs und tiefe Stimme beeinflusst. Das Vorhandensein des SRY-Gens auf dem Y-Chromosom bestimmt daher das männliche Geschlecht bei Säugetieren, einschließlich des Menschen. Wenn das SRY-Gen fehlt oder mutiert ist, kann es durchaus zum Swyer- Syndrom kommen, bei dem Patienten trotz männlichen Genotyps einen weiblichen Phänotyp haben.
Aufbau der DNA ?
Die DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist eine langkettige Molekülstruktur, die die genetische Information in den Zellen trägt. Sie besteht aus zwei Strängen, die sich spiralig um eine zentrale Achse winden und eine Doppelhelix bilden. Jeder Strang der DNA besteht aus einer Abfolge von Nukleotiden, die aus einem Zucker (Desoxyribose), einer Phosphatgruppe und einer stickstoffhaltigen Base bestehen. Es gibt vier verschiedene Basen in der DNA: Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) und Guanin (G). Diese Basen bilden Paare miteinander: Adenin bindet mit Thymin und Cytosin bindet mit Guanin. Diese Basenpaarung ist entscheidend für die Struktur und Funktion der DNA. Die DNA ist in Chromosomen organisiert, die sich im Zellkern befinden. Jedes Chromosom besteht aus einem langen DNA-Molekül, das um Proteine gewickelt ist sogenannte Histone. Dieser komplex aus DNA und Histon bildet das Nukleosom. Nukleosomem bestehen aus einem Histon, um das jeweils 146 Basenpaare der negativ geladenen DNA aufgewickelt sind. Die Gesamtheit von DNA und Nukleosomen wird als Chromatin bezeichnet, dicht gepackte DNA als Heterochromatin.
Wie lang ist die DNA ?
Fast 2 Meter und Durchmesser von 5 um
Erkläre Euchromatin ?
Euchromatin ist eine Form von Chromatin, das während der Interphase der Zellteilung in einem entspannten und aktivierten Zustand vorliegt.
Wie viele Nukleotide umfasst das menschliche Genom ?
Etwa 3 Milliarden Nukleotide
Erkläre Genexpression ?
Umsetzung der DNA- Sequenz in mRNA (Transkription) und anschließend in Aminosäuren (Translation).
Transkription?
Transkription ist der Prozess, bei dem die genetische Information in der DNA in RNA umgeschrieben wird. Dieser Prozess findet im Zellkern einer Zelle statt und ist der erste Schritt bei der Umsetzung genetischer Informationen in Proteine. Während der Transkription bindet ein Enzym namens RNA-Polymerase an einen bestimmten Abschnitt der DNA, der als Promotor bezeichnet wird. Die RNA-Polymerase bewegt sich entlang der DNA und liest die Basenabfolge ab. Dabei wird eine komplementäre RNA-Kette erstellt, die als Messenger-RNA (mRNA) bezeichnet wird. Die mRNA enthält die genetische Information, die benötigt wird, um ein bestimmtes Protein zu synthetisieren. Die DNA wird durch das Enzym Helicase aufgetrennt.
Wo wird die Transkription anfangen und enden ?
Immer in der Promotorregion im 5‘ Bereich an einem Start Codon und endet an einem Stopp Codon.
Unterschied DNA und mRNA
DNA (Desoxyribonukleinsäure) und mRNA (Messenger-Ribonukleinsäure) sind beide Nukleinsäuren, die eine wichtige Rolle bei der genetischen Information spielen, aber sie haben einige wichtige Unterschiede: 1. Struktur: DNA besteht aus einer Doppelhelix-Struktur, die aus zwei miteinander verbundenen Strängen von Nukleotiden besteht. Jeder Nukleotid besteht aus einem Zucker (Desoxyribose), einer Phosphatgruppe und einer von vier Basen (Adenin, Thymin, Cytosin, Guanin). mRNA hingegen ist eine einzelsträngige Nukleinsäure, die aus einer Sequenz von Nukleotiden besteht, die Adenin, Uracil, Cytosin und Guanin enthalten. 2. Funktion: DNA ist das genetische Material, das die gesamte genetische Information eines Organismus enthält. Es dient als Vorlage für die Synthese von RNA, einschließlich mRNA. mRNA überträgt die genetische Information von der DNA im Zellkern zu den Ribosomen im Zytoplasma, wo Proteine synthetisiert werden. 3. Basen: In der DNA ist Thymin (T) eine der vier Basen, während in der mRNA Uracil (U) anstelle von Thymin vorkommt. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass Uracil in der RNA anstelle von Thymin verwendet wird, um die Basenpaarung zu erleichtern. 4. Lebensdauer: DNA ist ein stabiles Molekül und wird normalerweise nicht abgebaut. Es dient als langfristige Speicherung genetischer Informationen. mRNA hingegen hat eine begrenzte Lebensdauer und wird nach der Proteinsynthese schnell abgebaut. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass DNA die genetische Information speichert, während mRNA diese Information von der DNA zu den Ribosomen transportiert, um die Proteinsynthese zu ermöglichen.
Durch was kann Genexpression beeinflusst werden ?
Die Genexpression wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst, darunter Umweltfaktoren, Hormone, Alter, Ernährung, Stress und Krankheiten. Epigenetische Veränderungen, wie DNA-Methylierung und Histondeacetylierung, können die Genexpression regulieren, indem sie die Zugänglichkeit der DNA für Transkriptionsfaktoren und RNA-Polymerasen verändern. Transkriptionsfaktoren sind Proteine, die an spezifische DNA-Sequenzen binden und die Transkription von Genen aktivieren oder hemmen können.
Translation ?
Translation ist der Prozess, bei dem die genetische Information in der mRNA (messenger RNA) in Proteine umgesetzt wird. Dieser Prozess findet in den Ribosomen statt, den zellulären Organellen, die für die Proteinsynthese verantwortlich sind. Während der Translation wird die mRNA von den Ribosomen gelesen und in eine Kette von Aminosäuren übersetzt, die die Bausteine der Proteine sind. Jede Gruppe von drei aufeinanderfolgenden Nukleotiden in der mRNA, ein sogenanntes Codon, kodiert für eine spezifische Aminosäure. Transfer-RNAs (tRNAs) bringen die entsprechenden Aminosäuren zu den Ribosomen, wo sie entsprechend der mRNA-Sequenz aneinander gereiht werden, um das Protein zu bilden.
Die Strukturen eines Proteins ?
Die Struktur eines Proteins kann in vier Ebenen beschrieben werden: 1. Primärstruktur: Die lineare Abfolge der Aminosäuren in der Peptidkette. 2. Sekundärstruktur: Die lokale Strukturabschnitte der Peptidkette, die durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Aminosäuren stabilisiert werden. Die häufigsten Sekundärstrukturen sind α-Helix und β-Faltblatt. 3. Tertiärstruktur: Die dreidimensionale Faltung des gesamten Proteins, die durch Wechselwirkungen zwischen den Aminosäuren in der Peptidkette entsteht. Diese Struktur bestimmt die Funktion des Proteins. 4. Quartärstruktur: Die Anordnung mehrerer Proteineinheiten (Untereinheiten) zu einem funktionalen Protein
Kurze Aminosäuren bezeichnet man als …. Und lange als …
Peptide
Proteine
DNA-Replikation ?
Die DNA-Replikation ist der Prozess, bei dem eine Zelle eine identische Kopie ihrer DNA herstellt. Dieser Prozess ist entscheidend für das Zellwachstum, die Zellteilung und die Vererbung genetischer Informationen.
Mutation ?
Veränderung der Nukleotid-(Basen) Sequenz.
Durch Mutation entstandene fehlerhafte Gene werden in der Diagnostik als …
molekulare Marker für Erkrankungen bezeichnet.
Epigenetik ?
Die Epigenetik befasst sich mit Veränderungen in der Genaktivität, die nicht durch Veränderungen in der DNA-Sequenz selbst verursacht werden. Diese Veränderungen können durch chemische Modifikationen an der DNA oder an den Histonen, den Proteinen um die DNA herum, verursacht werden. Diese Modifikationen können die Genexpression beeinflussen, indem sie die Zugänglichkeit der DNA für Transkriptionsfaktoren und damit die Genaktivität verändern. Epigenetische Veränderungen können durch Umweltfaktoren wie Ernährung, Stress, Toxine und Lebensstil verursacht werden und können über Generationen hinweg vererbt werden.
Modifikationen der DNA, die den Phänotyp, aber nicht die DNA- Sequenz verändern.
Erkläre Histone ?
Basisch geladene Proteine im Zellkern, um die die DNA aufgewickelt ist.