Genetik, Neuro, Verhalten Flashcards
Purinbasen
Adenin und Guanin
Pyrimidinbasen
Thymin und Cytosin
Welches komplementäres Basenpaar hat 3 Wasserstoffbrückenbindungen?
Guanin und Cytosin
generelle Struktur eines bakteriellen Operons
Repressor -> Regulatorische Region (Promotor, Operator, Leader und Attenuator) -> Strukturgene
Repressor aktiv -> Operon inaktiv = keine RNA
Repressor inaktiv -> Operon aktiv = RNA
Reife mRNA besitzt am 5’-Ende eine…
5‘-Kappe (Cap)
Schützt
Translation
ist dei Übersetzung der mRNA in ein Polypeptid (Protein)
Reife mRNA besitzt am 3’-Ende einen…
Poly-A-Schwanz
Poly-A-Schwanz wird angebaut durch…
PAP Poly(A)-Polymerase
Beim Spleißen entfernt
Introns
Woraus besteht das Spleißosom?
RNA-Protein Komplex: aus Proteinen und snRNA (Small nuclear RNA)
Initiation der Translation
DNA-Polymerase braucht einen RNA-Primer
DNA im konstitutiven Heterochromatin..
wird niemals transkribiert.
Mutation im menschlichen SRY-Gen
Führt zum Verlust der Funktion des Gens. Es entsteht auch beim Genotyp XY ein weiblicher Phänotyp.
Basensubstitution
Verändern eines Buchstabens
Punktmutation
Basendeletion
Verlust eines Buchstabens
Leserastermutation
Baseninsertion
Einfügen eines Buchstaben
Leserastermutation
Punktmutationen
stille Mutation
Missense-Mutation
Nonsense-Mutation
Codon-Verlust
stille Mutation
führt zu gleichen Aminosäure (keine Auswirkung)
Missense-Mutation
Synthetisiert andere Aminosäure
Nonsense-Mutation
führt zu keiner Aminosäure
Codon-Verlust
Verlust eines Triplett und damit einer Aminosäure
Aufbau des Gehirns
Großhirn (Telencephalon) Zwischenhirn (Diencephalon) - Thalamus - Hypothalamus Mittelhirn (Mesencephalon) - Haube - Dach Zwirbeldrüse (Epiphyse) Brücke (Pons) Nachhirn (Medulla oblongata) Kleinhirn (Cerebellum)
Vorderhirn (Fkt.)
Großhirn
- Sinneswahrnehmung, Bewusstsein, willentliche Aktivität
Zwischenhirn
- Torhüter (Thalamus), hormonelles und vegetatives System (Hypothalamus)
Signal des Prellsprungs
Soll dem Prädator Aussichtslosigkeit vermitteln
Mittelhirn (Fkt.)
Sensorik (Sehen Hören), Bewegungskontrolle
Rautenhirn
Kleinhirn
- Kontrollzentrum für Bewegungen
Brücke
- Schaltzentrale zwischen Großhirn und Kleinhirn
Nachhirn
- sensorische und motorische Funktion, Atmung, Kreuzung der Pyramidenbahn
Was wird für die Bewegungskoordination benötigt?
zentrale und periphere Kontrollmechanismen
Gehirnstrukturen der motorischen Funktionsschleifen
Basalganglien (Fkt.schleife 1)
Kleinhirn (Fkt.schleife 2)
Typen von Ionen-Kanälen
K+, Na+, Ca+, Cl-
Acetylcholin
wirkt über metabotrope und ionotrope postsynaptische Rezeptoren
Gegenspieler autonomes Nervensystem (unwillkürlich)
motorischen und sensorisches Nervensystem (willkürlich)
Peptidneurotransmitter
wirken nur über metabotrope Rezeptoren
werden im Soma des Neurons synthetisiert und in die Terminale transportiert
Glutamat und Glycin
werden in Vehikel verpackt und wieder verwertet
Nicht-assoziatives Lernen
Eigenschaft eines Stimulus (unbewusst)
- Habituation
- Sensitisierung
Assoziatives Lernen
Beziehung zw. Stimuli, bzw. Handlung (unbewusst)
- klassische Konditionierung
- operante Konditionierung
Motorisches Lernen
prozedurales Lernen (unbewusst)
Telomerase
Sitzt am Ende und verhindert Verlust von DNA
Deklaratives Lernen
Lernen von Fakten, Zahlen, Zusammenhängen, räumliche Karte im Kopf… (bewusst)
Generellen Aufgaben des Gehirns
Integration aller sensorischen Eingänge
Koordination humoraler und neuroyaler Ausgänge
Gerichtete Fortbewegung
Organisation von adäquatem Verhalten (Abhängig von biologischen Bedürfnissen, Motivation, Stimmung und äußeren Bedingungen ab)
Wie kommen sensorische Eindrücke in den Cortex?
durch Hirnnerven und Spiralnerven (Hinterhorn)
Wo werden Eindrücke gefiltert?
im Stammhirn, insbes. Thalamus (außer Gerüche)
In welchen Cortexarealen werden Eindrücke verarbeitet?
somasomatischer, visueller, auditorischer, olfaktorischer und gustatorische Cortex
Integration in Assoziationsregion
Auf welchen Wegen verlassen efferente Bahnen Gehirn und Rückenmark?
Motorisches System (Vorderhorn des Rückenmarks) autonomes Nervensystem (Sympathikus und Parasympatikus)
Welche Teile des Gehirns bestimmen die Reaktion der Kröte?
Mittelhirn (Tectum opticum, T-Neuronen)
Thalamus (TH-Neuronen)
Kröte; längliche Objekte in “Wurm” - Konfiguration
T-Neuronen aktiviert -> Beutefang
Kröte; quadratische Objekte
T-& TH-Neuronen aktiviert
TH-Neuronen stärker aktiviert durch T-Neuronen (T-Neuronen werden gehemmt durch TH-Neuronen) -> Fluchtreaktion
Kröte; “Antiwurm” - Konfiguration
TH-Neuronen aktiviert (T-Neuronen gehemmt) -> keine Reaktion
Tectum opticum beim Menschen ähnliche Funktion?
Ja, allerdings hat die bewusste Verarbeitung von optischen Eingängen über die Sehrinde und die willentliche Kontrolle von Bewegungen über den motorischen Cortex eine große Bedeutung bei der Reaktion auf optische Reize.
Welche Gehirnsturkturen steuern die Motorik beim Mensch?
Kontrolle der Körperhaltung durch den Hirnstamm (über ventro-mediale Bahnen)
Willentliche Bewegung durch Großhirn, Basalganglien und Kleinhirn über laterale Bahnen (Pyramidenbahn, Tractus rubrospinalis vom roten Kern des Mittelhirn)
-> Motorische Cortex (inklusive SMA, OMA, Input vom frontalen Cortex und parientalen Cortex)
-> Basalganglien über Fkt.schleife 1
-> Kleinhirn über Fkt.schleife 2
Prinzip der zentralen Mustergeneratoren im Rücken-(Bauch)-Mark
Durch neuronale Schaltkreise mit reziproker Hemmung, durch Erzeugung von Ozillutionen durch negatives Feedback.
heterozygot
mischerbig (homologen Chromosomen)
Wie funktioniert Lernen und Gedächtnis auf neuronaler Ebene?
Durch synaptische Plastizität; aktive Synapsen werden verstärkt, inaktive geschwächt (Hebb’sche Prinzip)
proximate Erklärung des Verhaltens
Fragen nach den Mechanismen (Wie?)
DNA- Ligase
verknüpft Zucker-Phosphat-Gerüst
Wie kommt es zum Langzeitgedächtnis?
Durch Proteinbiosynthese (Aufbau von CREB) und Aufbau neuer Synapsen
hemizygot
gentische Konstitution der Geschlechtschromosomen im heterogametischen Geschlecht (XY), die weder als homo- noch als hetero-zygot bezeichnet werden können, da sie haploid sind.
Wo liegen die Gedächtnisengramme?
Hippocampus (Thalamus), Striatum, Kleinhirn, Amygdala, Cortex
Welche Typen von Kanälen gibt es?
Ruhekanäle (für K+, (Na+), Ruhemembranpotential)
Spannungsgesteuerte (für Na+, K+, Ca2+)
Liganden-gesteuerte (z.B. Neurotransmitter als Liganden)
Liganden-Spannungsabhängige (z.B. NMDA-Glutamatkanal)
Neurotransmittertypen
Aminosäuretransmitter
Aminneurotransmitter (aus Decarboxylierung vonvon Aminosäuren synthetisiert)
Acetylcholin (aus Cholin und Acetyl-CoA synthetisiert)
peptidneurotransmitter (Proteinbiosynthese im Soma und Transport in die Terminalen)
An welche postsynaptischen Rezeptoren binden die Neurotransmitter?
Aminosäuretransmitter: ionotrope Rezeptoren
Aminneurotransmitter: metabotrope Rezeptoren
Acetylcholin und GABA: beide
Peptidneurotransmitter: nur metabotrope Rezeptoren
Allel
alternative Firmen eines Gens mit demselben Genort (Locus) auf den homologen Chromosomen
Hauptunterschiede zwischen ionotropen und metabotropen Rezeptoren
Ionotrope Rezeptoren wirken kurz und schnell
Metabotrope Rezeptoren haben…
- langsame und länger andauernde postsynaptische Aktivität
- vielfältigere postsynaptische Aktivitäten (z.B Modulation der schnellen Wirkung der ionotropen Rezeptoren)
- weitreichende metabolische Aktivität
Wo greifen Drogen an der chemische Synapse an?
Transmitterabgabe: Verweildauer des Transmitters im synaptischen Spalt
Wiederaufnahme oder Degradierung des Transmitters
Postsynaptische Transmitterrezeption
-> Drogen verstärken oder hemmen die Wirkung der natürlichen Neurotransmitter
Wie wirkt Nikotin?
Nikotin wirkt auf nikotinische Acetylcholinrezeptoren und verstärkt die natürliche Wirkung von Acetylcholin.
Je nach Erregungszustand wirkt Nikotin exotatorisch (anregend) oder inhibitorisch.
Wie wirkt Alkohol?
Alkohol wirkt auf GABA-Rezeptoren und verstärkt die inhibitorische Wirkung von GABA. Deshalb wirkt Alkohol beruhigend und entspannend.
Genotyp
Gesamtheit aller Erbanlagen eines Organismus
homozygot
reinerbig (homologen Chromosomen)
Rezessives Allel
in Heterozygoten ist von seiner Wirkung nichts erkennbar
Warum werden Drogen genommen?
Aktivierung Nucleus accumbens = Belohnungszentrum
-> Drogeneinnahme wird als Belohnung empfunden
Neuromodulatorische Systeme
cholinerge, noradrenerge, depaminerge, senotonerge neuromodulatorische Systeme
Dominates Allel
setzt sich Gegenüber dem anderen (rezessiven) Allel durch
Wirkung von cholinergen und noradrenergen Systemen
Acetylcholin und Noradrenalin stiegern die generelle Erregbarkeit des Gehirns und die Effiziens der Informationsübertragung
Wirkung von dopaminergen Systemen
Dopamin ist wichtig bei der Aufmerksamkeit und Motivation, ist Teil unseres Belohnungssystems und bei der Entstehung von Süchten beteiligt.
Wirkung von serotonergen Systemen
Serotonin reguliert unsere Stimmung , Ängstlichkeit und Aggression (wirkt antidepressiv)
Phänotyp
Gesamtheit aller ausgeprägten Merkmale
- > äußeres Erscheinungsbild
- > durch Genotyp / Umwelteinflüsse geprägt
Influenzaviren (Capsid-Viren)
gelangen durch Fusion mit Plasmamembran in Wirtszelle oder durch reguläre Endocytose
Was passiert während des Schlafs im Gehirn?
- Im Non-REM feuert der Thalamus rhythmisch, das verhindert, dass Sinneseindrücke in den Cortex weitergeleitet werden
- Die rhythmische Entladungen werden durch cholinerge, serotonerge und noradrenalinerge Fasern der diffusen modulatorishen Systeme (Teile des ARAS) während des Wachseins und REM-Schlafs unterdrückt
- Das ARAS erregt außerdem die Neuronen des Cortex, während das Schlafzentrum sie inhibiert
- ARAS und Schlafzentrum hemmen sich gegenseitig
- Das Schlafzentrum gewinnt nach längerem Wachsein die Oberhand, falls es nicht von der inneren Uhr SCN inhibiert wird
Tinbergen Fragestellungen
Mechanismus
Entwicklung
Evolution
Funktion
ultimative Erklärung des Verhaltens
Fragen zur Anpassung (Warum?)
Was benötigt das erkennen eines Reizes als Signalreiz?
Einen angeborenen Auslösemechanismus
Was wird beim senden von motorischen Kommandos neben Bewegungsmustern in den Muskeln noch erzeugt?
Efferenzkopie
neuronale Kopie
Womit stimmt die Efferenzkopie überein?
sensorische Eingangsinformationen
Diese können Aufgrund des Verhaltens erwartet werden.
Kinese
Grundform der Orientierung
Antwort des Tieres ist proportional zur Reizintensität, unabhängig von den räumlichen Eigenschaften des Reizes
Tropotaxis
Orientierung durch simultanen Vergleich verschiedener Reizintensitäten.
Lysogener Zyklus
einbringen viraler DNA und Zellteilung mit eventuellem Übergang mancher geteilter Zellen zum lytischen Zyklus
idiothetische Orientierung
Orientierungsleistung mit Hilfe von Eigeninformationen
tRNA
transfer RNA ist eine RNA die zur Übersetzung der mRNA in Aminosäuren genutzt wird.
ideale freie Verteilung
bezeichnet man eine Gleichgewichtssituation, in der sich konkurrierende Individuen im Raum so verteilen, dass jedes Tier seine Nahrungsaufnahme maximiert.
Spektrogramme in unterschiedlichen Habitaten
langgezogene Töne mir geringer Frequenz -> dichter Wald
kurze Töne mir hoher Frequenz -> offenes Habitat
verschiedene Tonlängen und Frequenzen -> unebenes Habitat mit wenig Bäumen
Cue (Hinweis)
Eine Struktur oder Verhalten zum Zweck der Kommunikation
Leitstrang
verläuft in 5’ - 3’ Richtung und kann von DNA Pol III in einem synthetisiert werden.
Topoisomerasen
verhindern Spannug in noch nicht getrenntem DNA Strang. Welche entstehen, da sich dieser immer stärker verdreht.
Lytische Zyklus
Bildung neuer Phagen
Helicase
entwinden und trennen beider Stränge -> Replikationsgabel
DNA Pol I
trennt RNA-Primer raus und fügt DNA ein.
Füllt Lücken zw. Fragmenten
Okazaki Fragmente
Sind Fragmente die entstehen bei der Synthese des Folgestrangs. Da dieser eine diskontinuierliche Synthese hat und mehrere Primer benötigt.
Viren
Phagen befallen Wirtszelle
nutzen Enzyme der Wirtszelle zu eigenen zwecken
-> bilden sich vielfältig neu
