DNA und mRNA: Grundbausteine der Genetik

Dieser Abschnitt erläutert die Struktur und Funktion von DNA und mRNA, die grundlegend für das Verständnis der Molekulargenetik sind. Die DNA liegt als Doppelhelix vor, während die mRNA ein kurzer einsträngiger Abschnitt ist.

Vocabulary: Ein Nukleotid besteht aus einem Phosphat, einem Zucker (Desoxyribose bei DNA, Ribose bei mRNA) und einer Base.

Die Basenpaare in der DNA sind Thymin + Adenin und Cytosin + Guanin, während in der mRNA Uracil statt Thymin verwendet wird. Die Chargaff-Regel besagt, dass nur bestimmte Basenpaare komplementär zueinander sind.

Definition: Die Chargaff-Regel besagt, dass in der DNA-Doppelhelix die Menge an Adenin gleich der Menge an Thymin ist, und die Menge an Cytosin gleich der Menge an Guanin.

Diese Strukturen sind entscheidend für die Speicherung und Übertragung genetischer Information und bilden die Grundlage für viele molekulargenetische Prozesse.

Rekombination: Neukombination genetischen Materials

Dieser Abschnitt behandelt die Rekombination, einen wichtigen Prozess in der Genetik, der zur Neukombination von Genen führt. Es werden zwei Hauptformen der Rekombination unterschieden:

1. Interchromosomale Rekombination: Hierbei erfolgt eine zufallsbedingte Verteilung von mütterlichen und väterlichen Chromosomen während der ersten Reifeteilung der Meiose.

2. Intrachromosomale Rekombination (Crossing-over): Dieser Prozess findet während der Prophase I der Meiose statt und beinhaltet den Austausch von Genabschnitten zwischen homologen Chromosomen.

Definition: Crossing-over ist der Austausch von genetischem Material zwischen homologen Chromosomen während der Meiose, was zu neuen Genkombinationen führt.

Der Ablauf des Crossing-overs umfasst drei Hauptschritte:

1. Anlagerung der Chromatiden der homologen Chromosomenpaare
2. Überkreuzung der Chromosomenpaare mit möglichen Brüchen an den Kreuzungspunkten
3. Austausch einzelner Abschnitte zwischen den Chromosomen

Highlight: Die Rekombination ist ein wesentlicher Mechanismus zur Erhöhung der genetischen Vielfalt in Populationen und spielt eine wichtige Rolle in der Evolution.

Dieser Prozess ist fundamental für das Verständnis der genetischen Variabilität und der Vererbungsmechanismen, die im Biologie-Abitur behandelt werden.