Aufbau des Genoms Flashcards
Was ist das Genom? Warum kann man es auch als Kern-Genom definieren?
Das Genom ist die Gesamtheit der Erbinformation einer Zelle. Das Genom des Menschen ist also die Gesamtheit seiner Gene aller Chromosomen zusammen.
Man kann es genauer als Kern-Genom bezeichnen, da die Mitochondrien in der menschlichen Zelle ihre eigene DNA besitzen.
Was sind Gene? Woraus bestehen sie und wozu dienen sie?
Gene sind klar definierte Abschnitte einer DNA, die für die Ausprägung je eines Merkmals verantwortlich sind.
Ein Gen ist in der Regel für die Kodierung eines Polypeptids verantwortlich ist. Polypeptide können Proteine sein und Proteine können Enzyme sein.
Ein Gen besteht aus Exons und Introns, wobei nur die Exons Information enthalten und als „codierende Abschnitte“ bezeichnet werden
Was sind Histone? In welchen Lebewesen kommen sie vor?
Die DNA wird „verpackt“, indem sie sich um Proteine wickelt. Die Proteine sind vor allem Histone.
Die Histone bestehen vor allem aus basischen Aminosäuren, sind daher häufig eher positiv geladen, weil sie ein zusätzliches H+ aufgenommen haben.
Die DNA ist aufgrund der sauren Phosphatgruppen eher negativ geladen. Histone und DNA ziehen sich daher gegenseitig an, sind aber nicht kovalent aneinander gebunden.
Histone kommen nur in eukaryontischer DNA vor (Altfrage!).
Was ist ein Nukleosom? Wie wird die DNA zwischen zwei Nukleosomen genannt?
Als Nukleosom bezeichnet man eine Einheit von 8 Histonen, also 1 Histonoktamer (okt = 8, mer = Teil) und umwickelter DNA.
Die DNA zwischen zwei Nukleosomen wird „Linker-DNA“ genannt.
Was ist Chromatin?
Als Chromatin bezeichnet man DNA und Proteine zusammen, also DNA mit mehreren Nukleosomen, aber auch weiteren Proteinen, die sich für die Verpackung anlagern.
Chromatin bildet dann die Chromosomen, die größte Verpackungseinheit der DNA.
Welche zwei Arten von Chromatin lassen sich unterscheiden? Wodurch zeichnen sie sich aus?
Euchromatin: hier liegt die DNA recht „locker“ verpackt vor, die Gene können leicht abgelesen und Proteine so hergestellt werden
Heterochromatin: hier liegt die DNA dicht verpackt vor, man sagt auch sie ist stark kondensiert. Hier ist DNA inaktiv, die Gene können nicht abgelesen werden.
In der Mitose liegt das Chromatin maximal kondensiert als Heterochromatin vor, einige Abschnitte können aber auch in der Interphase inaktiv sein und als Heterochromatin vorliegen. Mit dem Mikroskop lässt sich nur Heterochromatin erkennen.
Worum geht es bei der Epigenetik?
Bei der Epigenetik geht es um Informationen, die nicht in der Basenabfolge der DNA gespeichert sind, sondern im Chromatin.
Die DNA und Histone können modifiziert werden, indem z.B. Phosphatreste, Methyl- oder Acetylreste angehängt werden. Diese Modifikationen verändern die Struktur des Chromatins und damit wie „locker“ es vorliegen kann, was wiederum die Genaktivität beeinflusst. Diese Modifikationen werden an Tochterzellen weitergegeben.
Wie groß ist der Anteil an nicht codierender DNA im Menschen? Wie groß ist dieser Anteil bei Prokaryoten?
Der größte Teil der menschlichen DNA (ca. 95%) ist nicht codierend, d.h. keine Information für die Herstellung von Proteinen enthält. Die nicht codierende DNA kann aber trotzdem eine Funktion haben, indem sie das Ablesen der codierenden DNA beeinflusst.
Bei Prokaryoten liegt dieser Anteil nur bei 5-20%.
Nenne die wichtigsten Aspekte eines Karyogramms.
Im kondensierten Zustand werden die Chromosomen unter dem Mikroskop sichtbar, am besten in der Metaphase.
Als „Karyogramm“ werden die Chromosomen geordnet abgebildet.
Am Karyogramm kann man sofort Abweichungen in der Anzahl der Chromosomen (z.B. Trisomien oder Monosomien) erkennen.
Was ist das Barr-Körperchen?
Bei Frauen wird in jeder Zelle zufällig eines der beiden X-Chromosome weitgehend inaktiviert und liegt im kondensierten Zustand vor, es wird als Barr-Körperchen bezeichnet und ist unter dem Mikroskop sichtbar.
