VL 3: DNA als Erbträger

Question 1

Was sind die Grundeinheiten der DNA?

Answer 1

Nukleotide

Question 2

Wie ist ein Nukleotid zusammengesetzt?

Answer 2

Phosphat O + Zucker (Ribose) + Base

Question 3

Wie sind Nukleoside aufgebaut?

Answer 3

Zucker (Ribose) + Base

Question 4

Welche zwei Typen von Basen findet man in der DNA?

Answer 4

Purinbasen (zwei Ringe –> A u. G)

Pyrimidinbasen (ein Ring –> T u. C)

Question 5

Was bewies das Griffith-Experiment? Wie?

Answer 5

Dass Übertragung von Erbinformation auf stofflicher Basis geschieht.

1. Maus bekommt eine Injektion hitzegetöteter tödlicher S-Zellen-> Maus lebt
2. Maus wird eine Mischung aus lebenden harmlosen T-Zellen und hitzegetöteten tötlichen S-Zellen injeziet -> führt zum Tod

Question 6

Was bewies das Avery-Experiment und später Hershey und Chase?

Answer 6

Dass DNA Träger der Erbinformation ist

Question 7

Welche Basen gehen miteinander Verbindungen ein und wie viele HBB bilden sie?

Answer 7

Guanin-Cytosin: 3HBB

Argenin-Tymin: 2HBB

Question 8

Wie ist der Grundaufbau der DNA?

Answer 8

DNA-Einzenstrang:
ist polar aufgebaut und besitzt ein 5`-Phosphat- und ein 3’-OH-Ende

bei doppelsträngiger DNA sind die Gegenstränge antiparallel

Question 9

Welche Kräfte halten die Helix zusammen? (hoch zu niedrig)

Answer 9

Van der Waals-Bindungen

hydrophobe Wechselwirkungen

Wasserstoff-BB (nur zu sehr geringem Teil)

Question 10

Was ist der Propellertwist und inwiefern wirkt er sich auf die Stabilität der Helix aus?

Answer 10

Nukleotid wird um eigenen Mittelpunkt (Länksachse) rotiert –> ermöglicht somit eine stärkere
hydrophobe Wechselwirkung der nur teilweise überlappenden Bereiche der Basenpaare

stabilisiert Struktur der Doppelhelix

Question 11

Mit welchen Parametern beschreiben man die Konformation zweier aufeinanderfolgender Basenpaare?

Answer 11

T (twist)
R (roll)
S (slide)

Question 12

Welche drei formen der DNA gibt es?

Answer 12

B-Form (rechtsdrehend)

A-Form (rechtsdrehend)

Z-Form (linksdrehend)

Question 13

Unter welchen Bedingungen entsteht die A-Form und wodurch wird sie bedingt?

Answer 13

in vitro bei Abnahme des Wassergehalts

Zuckerkonformation: C3’-Endo, Abstand von 5,9Å zwischen den Phosphaten der gepaarten Nukleotide

Question 14

Unter welchen Bedingungen entsteht die Z-Form?

Answer 14

in Lösungen mit hohem Salzgehalt und GC-Gehalt

Question 15

Was ist die Schmelztemperatur der DNA? Welche Wert bei menschlicher DNA?

Answer 15

Die Temperatur, bei der die Hälfte der DNA in Einzelsträngen vorliegt (T_m)
Beim Menschen: T_m=86°C

Question 16

Wie denaturiert DNA?

Answer 16

durch erhitzen oder unter alkalischen Bedingungen lösen sich die Einzelstränge voneinander

mit zunehmender Temperatur erhöht sich die Zahl der Einzelstrangabschnitte

Question 17

Was ist der T_m-Wert?

Answer 17

Die Schmelztemperatur der DNA

Question 18

Was ist supercoiling?

Answer 18

starke Verwindung der Doppelhelix durch Hinzufügen von Twists (helikalen Windungen) in die ringförmige DNA

Natürlich vorkommende ringförmige DNA-Moleküle
liegen in superhelikaler Form vor

Die Verdrillung (der Twist) der DNA wird durch
Ausbildung einer Supercoil-Struktur (Writhes)
ausgeglichen

Question 19

Was ist die Linking Numer Lk?

Answer 19

Verknüpfungszahl

gibt den Grad der Verdrillung der DNA an bzw die Anzahl der eingefügten Windungen

bleibt bei der Ausbildung eines Supercoils constant

Question 20

Was ist Tw?

Answer 20

Twist

gibt die Verdrillung eines Moleküls an

Question 21

Was ist Wr?

Answer 21

Writhe

gibt an wie oft sich die Supercoil-Struktur überkreuzt

Question 22

Wie wird die Linking-Number berechnet?

Answer 22

Lk = Tw + Wr (hinzugefügte Twists immer negativ)

Question 23

Wann tritt super-coiling auf?

Answer 23

auch bei linearer DNA wenn die Enden fixiert sind

kommen in eukaryotischen Chromosomen vor

tritt bei DNA-Replikation und Transkription auf

erleichtern die Strangtrennung

Question 24

Was heißt “die DNA ist flexibel”?

Answer 24

• Bindungen zwischen Desoxyribose und Phosphatresten sind beweglich
• Die glycosidischen Bindungen zu den Purin- und Pyrimidinbindungen sind ebenfalls beweglich
• Die chemische Bindung im Fünfring der Desoxyribose sind ebenfalls beweglich

Question 25

Chargaff-Regel

Answer 25

Anteil A und T ist gleich und Anteil C und G ebenso

Question 26

Schreibweise der DNA

Answer 26

5’ xxxx 3’

3’ xxxx 5’

Question 27

Was bedingt die B-Form der DNA?

Answer 27

Die Zuckerkonformation mit dem C2’-Endo
-> größerer Abstand (7Å) zwischen den Phosphaten der zwei gepaarten Nukleotiden,
Stabiler

Question 28

Strukturmerkmale der B-Form der DNA

Answer 28

Basenpaare pro Helixwindung: 10,5

Abstand der Basenpaare: 0,34(+/-0,04)nm

Question 29

Strukturmerkmale der A-Form der DNA

Answer 29

Basenpaare pro Helixwindung: 11

Abstand der Basenpaare:0,26(+/-0,04)nm

Question 30

Wodurch ist die Schmelztemperatur bedingt?

Answer 30

Durch den Anteil von C-G Basenpaarungen, da diese aufgrund von mehr Wasserstoffbrücken besser stapeln als A-T

Question 31

Wie sieht die Schmelkurve der DNA aus?

Answer 31

Sigmoidaler Kurvenverlauf
X-Achse: Temperatur in [°C]
Y-Achse: relative Absorption bei 260nm