16 Vererbung: Molekulare Grundlagen Flashcards
(31 cards)
Transformation
hier: (2) (transformation) (1) Allgemein: Umwandlung von einer Form in eine andere. (2) In der Mikrobiologie die Aufnahme freier DNA aus der Umgebung durch Bakterienzellen. (3) In der Medizin die Umwandlung eines Zelltyps in einen anderen, insbesondere die Umwandlung normaler, teilungsbeschränkter Körperzellen (somatische Zellen) in sich ungehemmt teilende Tumorzellen (maligne Entartung). (4) Im Sinne von Transfektion (siehe dort). In der Gentechnik die Einschleusung von DNA, insbesondere von rekombinanter DNA (siehe dort), in Empfängerzellen (Zielzellen).
Bakteriophagen (Phagen)
(bacteriophage) Ein Bakterien infizierendes und dann zersetzendes Virus. Oft verkürzend als „Phage“ bezeichnet.
semikonservative Replikation
(semiconservative replication) Der Modus, nach dem bei der Replikation in Zellen neue DNA-Moleküle gebildet werden. Replikationsmodus, nach welchem in Zellen die DNA des Erbgutes identisch verdoppelt wird. Jeder der Mutterstränge einer DNA-Doppelhelix dient dabei einer neuen Doppelhelix als Vervielfältigungsmatrize, so dass die neugebildeten Doppelhelices aus je einem alten (vom Ausgangsmolekül stammenden) und einem neuen (bei der Replikation neu synthetisierten) Polynucleotidstrang bestehen. Jedes nach der Replikation vorliegende DNA-Molekül enthält einen Strang des Ausgangsmoleküls und einen neusynthetisierten Strang (daher „semikonservativ“ = halberhaltend).
Replikationsgabel
(replication fork) Der eigentliche Replikationsort, an dem die kovalente Verknüpfung der Bausteine zu Polymeren erfolgt. An dieser Stelle weichen die beiden entwundenen DNA-Stränge gabelartig auseinander. An genähert Y-förmiger Bereich einer DNA-Doppelhelix (siehe dort), in dem die beiden Stränge auseinanderweichen und als Matrizen für die Synthese neuer komplementärer Stränge dienen.
Einzelstrang bindende Proteine
(single strand binding protein) Protein, das während der Replikation (siehe dort) die entpaarten DNA-Molekülstränge bindet und das Zurückfallen in die doppelhelikale Konformation verhindert, solange die Neusynthese der komplementären Molekülstränge im Gange ist.
Primer-RNA
(primer) Startermolekül. Kurzes Oligonucleotid, das als Ausgangspunkt für die an ihm ansetzende Synthese eines Polynucleotidstranges dient. Natürlich bei der DNA-Replikation; synthetisch in der Gentechnik (siehe dort).
Primase
(primase) Eine spezifische RNA-Polymerase, die im Rahmen der DNA-Replikation die Bildung der für den Synthesestart notwendigen Oligoribonucleotid-Startermoleküle („Primer“) katalysiert. Teil des Primosoms.
Topoisomerasen
(topoisomerases) Den Ortszustand eines DNA-Moleküls (siehe dort) verändernde Enzyme. Enzyme, die den Spiralisierungsgrad einer DNA-Helix verändern. Typ I-Topoisomerasen bewirken ohne Nutzung von Stoffwechselenergie, spontane (thermodynamisch begünstigte) Einzelstrangbrüche, die zur Entspannung eines überspiralisierten Moleküls führen (Verringerung des Verwindungsgrades). Typ II-Topoisomerasen spalten unter Aufwendung von Stoffwechselenergie in Form von ATP (siehe dort) vorübergehend beide Stränge eines doppelsträngigen DNA-Moleküls. Die durch die Spaltung entstehenden Molekülteile bleiben mit dem Enzym verbunden und werden nach Ausführung der Drehung wieder kovalent verknüpft.
Helicase
(helicase) Enzym, das die DNA-Doppelhelix im Bereich einer Replikationsgabel unter Energieverbrauch (ATP) entwindet. Daneben kennt man auch RNA-Helikasen.
DNA-Polymerase I & III
(DNA polymerase) DNA-synthetisierendes Enzym, das die kovalente Bindung von Nucleotiden an das 3’-Ende eines DNA-Moleküls katalysiert. Man kennt mehrere unterschiedliche Formen von DNA-Polymerasen: Die DNA-Polymerasen I und III spielen eine wesentliche Rolle bei der Replikation der DNA in Prokaryonten. Polymerase III Repliziert am Leitstrang und zwischen Primeren am Folgestrang. Polymerase I entfernt die RNA-Oligonucleotide, die als Primer gedient haben, und füllt die Lücken durch kovalent verknüpfte Desoxyribonucleotide auf.
Nucleosidtriphosphat
(s.422) Nucleotid mit 3 Phosphaten anstelle des gewöhnlichen eines, der bei DNA-Synthese als Baustein in die Reaktion eintritt, und durch die Abspaltung der anderen 2 Phosphate zum einen neuen Nucleotid wird.
Leitstrang (führende Strang)
(leading strand) Der im Rahmen der DNA-Replikation zuerst und dann durchgehend gebildete neue DNA-Molekülstrang. Ausgehend von der Replikationsgabel in 5’-3’-Richtung gebildet; siehe auch Folgestrang.
Folgestrang
(lagging strand) Der bei der Replikation (siehe dort) diskontinuierlich und nachträglich synthetisierte DNA-Molekülstrang. Wird in Form von Okazaki-Fragmenten (siehe dort) angelegt, die nachfolgend enzymatisch vervollständigt und kovalent verknüpft werden.
Okazaki-Fragment
(Okazaki fragment) Relativ kurzer, im Rahmen der Replikation (siehe dort) gebildeter DNA-Strang (Polynucleotidmolekül), der komplementär zum Folgestrang ist und von der Replikationsgabel wegführt. Die zahlreichen auf diese Weise gebildeten Okazaki-Fragmente werden in der Folge zum Folgestrang vervollständigt. Vergleiche: DNA-Replikation, Replikation.
RNA-Oligonucleotide
(s.426, Wiki) Aus wenigen Nukleotiden aufgebaute Oligomere, die als Primer in DNA-Replikation dienen.
DNA-Ligase
(DNA ligase) Enzym, das zwei DNA-Moleküle kovalent miteinander bindet. Essenzielle Rolle bei der DNA-Replikation: Die DNA-Ligase katalysiert die kovalente Anbindung des 3’-Endes eines DNA-Fragments (wie einem Okazaki-Fragment) mit dem 5’-Ende eines anderen (wie dem eines naszierenden DNA-Stranges).
Fehlpaarungsreparatur
(mismatch repair) Zellulärer, molekulargenetischer Vorgang, der mit Hilfe spezifischer Enzyme Nucleotide fehlerhaft gepaarte Basenpaare aus einem DNA-Molekül entfernt und durch die richtigen Basenpaare ersetzt.
Nuclease
(nucleases) Nucleinsäure spaltende Enzyme. Gruppe von Hydrolasen, die DNA- oder RNA-Moleküle spalten. Vergleiche: DNAsen, RNAsen.
Exzision
(s.415) Das Herausschneiden eines DNA-Abschnitts des beschädigten oder fehlerhaften Stranges durch eine Nuclease.
Exzisionsreparatur
(s.416) Die kovalente Wiederverbindung der neu synthetisierten DNA mit dem restlichen Strang.
Telomer
(telomer) Spezielle repetitive Nucleotidfolgen an den Enden eukaryotischer Chromosomen. Mehrhundertfache monotone Wiederholung der Nucleotidsequenz TTAGGG. Wird bei jeder Replikationsrunde (siehe dort) verkürzt. Dient als Pufferzone, um den Verlust funktioneller genetischer Information aus anschließenden Chromosomenbereichen zu verhindern.
Telomerase
(telomerase) Ein Enzym, dass die repetitiven Endbereiche der linearen Chromosomen eukaryotischer Zellen repliziert. Die Telomere bestehen aus vielfachen Wiederholungen der Basenfolge TTAGGG. Die Telomerase benutzt dazu eine kurze RNA-Matrize, die sie mitführt.
Histone
(histones) Verhältnismäßig kleine Zellkernproteine von Eukaryonten mit einem hohen Anteil positiv geladener (basischer) Aminosäurereste. Bestandteile des Chromatins. Bindung an die chromosomalen DNA-Moleküle. Strukturgebende Komponente des Chromatins. Zusammenlagerung in festen stöchiometrischen Verhältnissen zu Nucleosomen (siehe dort). Mehrere Typen: H1, H2A, H2B, H3, H4.
Nucleosom
(nucleosome) Grundlegende Struktureinheit des Chromatins eukaryotischer Chromosomen. Besteht aus einem sequenzunspezifischen Abschnitt der chromosomalen DNA, der um einen Kern aus acht Histonmolekülen (siehe dort) gewickelt ist.
