Mitschrift 23.11.05 - Evolutionsfehler.de

Anschauungsblatt Transtription + Translation wiederholen, lernen !
Terminatorcodon: beendet die Translation
- Releasefaktor: Terminatorcodon wird zu gesetzt
T-RNA wird frei, Polypeptid löst sich ab
Kleines und großes Ribosom werden frei
Biologie – Mitschrift – 23.11.05
- 1 Startcodon
mehrere Ribosomen starten an dem selben Startcodon und laufen bis zum Terminatorcodon durch
laufen alle in 5´-3´-Richtung
viele Polypeptidketten können nacheinander hergestellt werden
Polyribosomen = Polysomen
Bezeichnung für die m-RNA-Moleküle, auf denen die Translation durch mehrere Ribosomen an verschiedenen Stellen parallel
abläuft.Die Ribosomen wandern unabhängig voneinander die m-RNA in 5´-3´-Richtung entlang und bilden dabei immer länger werdende
Polypeptidketten.
5.3. Die Genwirkketten
m-RNA
Gen Gen 2 Gen 3
Transkription
Translation
Polypeptidkette => Enzym 1
Enzym 2 Enzym 3
A B C Endprodukt
Die durch Zusammenwirken mehrerer Gene ausgelöste Stoffwechselkette bezeichnet man auch als Genwirkkette.
Genwirkkette am Bsp. Mensch
Phenylalanin G1+En1 Thyrosin G2+E2 Melanin
Thyrosin +G4 + E4
Homoentisinsäure +G5+E5
Endprodukte: CO2 + H2O

Krankheiten / Defekte
- Gen 1 defekt Enzym 1 blockiert
Phenylketonurie
Anreicherung von Phenylalanin führt zur Bildung von
Phenylbrenztraubensäure
Angriff der Nervenzellen Schwachsinnigkeit
- Windeltest: Urin + Eisenchlorid
grün – Färbung
kaum Fleischprodukte essen (Diät halten) und Thyroxin zuführen
- Gen 2 defekt Enzym 2 blockiert
Albinismus
Melaninmangel
- Gen 3 blockiert Enzym 3 defekt
erblicher Kretenismus aufgrund zu wenig Thyroxin
geistig und körperlich Zurückgeblieben
- Gen 4 blockiert Enzym 4 defekt
Alkaptonurie
Aufgrund Anreicherung der Homogentisinsäure
Oxidation
Schwarzharn
Unterscheidung: Polyphänie Polygenie
Polyphänie: 1 Gen E1
Merkmal 1
Merkmal 2
Merkmal 3
o Einfluss auf mehrere Mermale
Polygenie:
Gen 1 E1
Merkmal 1
Gen 2 E2
Mermal 1
Gen 3 E3
Merkmal 1
o Mehrere Gene haben Einfluss auf ein Merkmal

Anlage
Transkription (Biologie)
Dieser Artikel behandelt "Transkripton" in der Biologie, für weitere Bedeutungen des Begriffes siehe Transkription.
Transkription (v. lat. trans = jenseits, hinüber + scribere = schreiben) ist in der Biologie der erste Schritt der Proteinbiosynthese sowie
die Synthese der tRNA und der rRNA.
Bei der Transkription wird ein Gen abgelesen und als mRNA Molekül vervielfältigt, d.h. ein spezifischer DNA Abschnitt dient als Vorlage
zur Synthese eines neuen RNA Strangs. Bei diesem Vorgang werden die Nukleinbasen der DNA (A,T,C,G) in die Nukleinbasen der
RNA (U,A,G,C) umgeschrieben. Der Vorgang der Transkription verläuft bei Eukaryoten und Prokaryoten grundsätzlich gleich. Bei
Prokaryoten erfolgt die Transkription im Cytoplasma der Zelle, bei Eukaryoten im Zellkern. Bei Eukaryoten wird außerdem die prämRNA
nach ihrer Synthese noch modifiziert (siehe:Splicing), bevor sie aus dem Zellkern in das Cytoplasma transportiert wird. Nach der
Transkription erfolgt im Cytoplasma am Ribosom die Translation der mRNA in ein Protein.
Schritte der Transkription
Inhaltsverzeichnis
1 Schritte der Transkription
2 Synthese der tRNA und der rRNA
3 Beendigung der Transkription
4 Siehe auch
5 Weblinks
1. Synthese der mRNA:
Das Enzym RNA-Polymerase setzt sich an eine Promotor genannte DNA-Sequenz (hier genaue Schritte der Initiation). Dann trennt sie
die DNA-Doppelhelix durch Lösen der Wasserstoffbrücken in einem kurzen Bereich in zwei DNA-Einzelstränge auf. Am codogenen
Strang der DNA lagern sich durch Basenpaarung komplementäre Ribonukleotide an. Sie werden unter Eliminierung Pyrophosphat durch
eine esterartige Bindung zwischen Phosphorsäure und Ribose miteinander verknüpft. Die Ableserichtung der DNA verläuft vom 3'-Ende
zum 5'-Ende, die Synthese der komplementären RNA dem entsprechend 5´-3´. Die Öffnung der DNA-Doppelhelix erfolgt nur in einem
kurzen Bereich, so dass der bereits synthetisierte Teil der mRNA aus dieser Öffnung heraushängt und zwar mit dem 5'-Ende der mRNA
voran. Die RNA-Polymerase benötigt keinen Primer und erkennt daher Start -und Stoppsignale auf dem Matrizenstrang. Danach wird
das mRNA-Transkript entlassen und die Polymerase löst sich von der DNA.
2. Weitere Verarbeitung der mRNA:
1. Bei Prokaryoten gelangt die mRNA nach dem Kopiervorgang direkt zu den Ribosomen, häufig lagern sich auch
bereits Ribosomen an die noch entstehende Kette an und beginnen die Translation, bevor die Transkription beendet ist.
3. Bei Eukaryoten verlässt die Erbinformation selbst noch nicht den Zellkern. Die im ersten Teil der Transkription entstandene
RNA wird als unreife RNA hn-RNA (heterogene nucleäre RNA) oder prä-mRNA bezeichnet. Sie wird durch Splicing, Capping und
Anlagerung eines Poly-A-Schwanzes noch nachträglich modifiziert. Durch alternatives Splicing können aus demselben DNA-Abschnitt
unterschiedliche mRNA-Moleküle entstehen. Die so genannte reife mRNA verlässt durch eine Kernpore den Zellkern und gelangt so ins
Cytoplasma, wo sie mit den Ribosomen in Wechselwirkung treten kann.
Synthese der tRNA und der rRNA
Die Transfer-RNA (tRNA) und die ribosomale RNA (rRNA) werden nach dem gleichen Prinzip wie die mRNA an der DNA synthetisiert.
Bei Prokaryoten ist dieselbe RNA-Polymerase als Katalysator tätig. Bei Eukaryoten erfolgt die Synthese der tRNA durch die RNA-
Polymerase III, die Synthese der rRNA durch die RNA-Polymerase I, die Synthese der m-RNA durch die RNA-Polymerase II.
Beendigung der Transkription
Bei Hefezellen und bei menschlichen Zellen erkennt die Polymerase II das Enzym zur Transkription proteincodierter Basensequenzen,
nicht aber das Ende eines Gens. Sie arbeitet darüber hinaus weiter. Auf der Polymerase II befinden sich jedoch Faktoren, die dieses
Ende erkennen und die entstandene RNA an der richtigen Stelle abschneiden (Splicing) und den Poly-A-Schwanz anhängen. Das noch
immer weiter wachsende, nutzlose RNA-Ende wird von einer Exonuclease (Rat1) abgebaut, und zwar schneller, als es von der
Polymerase verlängert wird. Erreicht die Exonuklease die Transkriptionsstelle, löst sich die Polymerase von der DNA, die Transkription
ist endgültig beendet

Als mögliche Zwischenprodukte (Y bzw. Z) wurden Ornithin und Citrullin gefunden. Diese wurden den mutierten Pilzstämmen
zusätzlich zum Minimalnährboden als Nährstoffe angeboten, um den genetischen Block zu umgehen. Je nachdem, welches Gen
mutiert ist, wird bei Zugabe der Zwischenprodukte das Endprodukt Arginin produziert.
Ergebnis:

Ein weiteres Beispiel einer Genwirkkette: Die Augenfarbe der Insekten = Ommochrom
Fragen:
1) Wie kann man experimentell die Existenz dieser
Genwirkkette beweisen?
2) Inwiefern ist der Gen-Begriff aus der klassischen
Genetik unscharf? Erläutern Sie am Beispiel:" Gen für
Augenfarbe"