VL 13 Grundlagen der molekularen Genetik: 3. Chromatin

Question 1

Was ist Chromatin und Nukleosome?

Answer 1

Material, aus dem die Chromosomen
bestehen: DNA (auf Histone gewickelt-> bilden Nukleosome) + Proteine, die Nukleosome dicht binden

Question 2

Wie liegen Chromosomen vor?

Answer 2

Interphase: aufgelockert
Mitose& Meiose: kondensiert

Question 3

Woraus bestehen Chromosome?

Answer 3

Chromosomen:
bestehen aus Chromatinfasern, die an einem
Grundgerüst („Scaffold“) befestigt sind
DNA Loops bilden sich

Question 4

kondensierte Chromosomen

Answer 4

Initiation der DNA Replikation -> Replikationsgabeln ->
Cohesine halten verdoppeltes Chromatid=Schwesterchromatiden zusammen

Question 5

Kondensine und Cohesine während der Mitose

Answer 5

-Prophase:
Cohesine (grün), die die Schwesterchromatiden verbinden, bleiben während der Kondensation der Chromosomen erhalten

-Metaphase: Kondensine (lila) verbinden benachbarte Loops (hilft nebeneinander liegende Loops zu verpacken),
Cohesine verbinden weiterhin die SchwesterChromatiden

-Übergang von Metaphase zur Anaphase (Trennung beider Schwesterchromatiden): Cohesine werden gespalten, Kondensine (Loops) nicht

-> Schwesterchromatiden werden auf Tochterzellen verteilt

Question 6

10 nm und 30 nm Fasern

Question 7

Was sind Histone?

Answer 7

-dienen der Verpackung der DNA
-sind basisch, interagieren mit negativ geladenen Nukleinsäure der Chromosomen

-Bestandteil des Chromatins:
DNA wickelt sich um Histone, bildet damit Nukleosome
-daraus entstehen Chromosome

-wichtig für Regulation und Genexpression

Question 8

Wie sind Nukleosome aufgebaut und wie helfen sie bei der Verpackung der DNA?

Answer 8

-bestehen aus einem
Kern von 8 Histonproteinen
- Je zwei Kopien der Histone H2A, H2B, H3 und H4 bilden gemeinsam einen Proteinkomplex aus acht Histonen
- darum ist die DNA gewickelt, etwa anderthalbmal (1,65-mal), auf einer Länge von 146 DNA-Basenpaaren.
- zwischen benachbarten Nukleosomen: verbindende DNA: Linker-DNA
-Histon, H1, bindet DNA direkt neben Nukleosomen und erlaubt die nächsthöhere Verpackungseinheit der DNA.
-> Kompaktierung des Chromatins

Question 8

Regulation des Chromatins

Answer 8

Die N-termine der Histone werden
reversibel modifiziert (Phosphoryliert, methyliert, acetyliert)

-> Wechselwirkung zwischen den N-terminalen Domänen der Histone benachbarter Nukleosomen

Question 9

Der Histoncode oder auch
epigenetische Code

Answer 9

1. Chromatin offen /geschlossen: Fördert/hemmt Bindung von Faktoren (z.B. Aktivatoren oder Inhibitoren)
2. direkte Änderung der Chromatinstruktur:
   Offen/geschlossen

Question 9

Was ist Heterochromatin?

Answer 9

Die direkte Methylierung von DNA (Cytosine) führt zu
dichterer Packung (Heterochromatin)