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Genregulation bei Eukaryoten und Prokaryoten: Einfache Erklärungen für Kids

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3.1.2021

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Genregulation 🧬

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Transkriptionsfaktoren

Genregulation bei Eukaryoten und Prokaryoten: Einfache Erklärungen für Kids

Die Genregulation bei Prokaryoten und Eukaryoten ist ein komplexer Prozess, der die Aktivierung und Deaktivierung von Genen steuert. Bei Prokaryoten erfolgt dies hauptsächlich durch das Operon-Modell, während Eukaryoten mehrere Regulationsebenen aufweisen. Zentrale Konzepte sind die Substratinduktion und Endproduktrepression bei Prokaryoten sowie Transkriptionsfaktoren und Enhancer bei Eukaryoten.

• Das Operon-Modell erklärt die Genregulation bei Prokaryoten
• Eukaryoten regulieren Gene auf mehreren Ebenen (Transkription, RNA-Prozessierung, Translation)
• Wichtige Beispiele sind das Lac-Operon und das Tryptophan-Operon bei Prokaryoten
• Bei Eukaryoten spielen Transkriptionsfaktoren, Enhancer und Silencer eine zentrale Rolle
• Hormone können Gene bei Eukaryoten auf verschiedene Arten aktivieren

...

3.1.2021

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Genregulation bei Prokaryoten: Gene, die ständig benötigt werden: konstitutive Gene Gene, die nach Bedarf an oder abgeschaltet werden: regul

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Genregulation bei Eukaryoten

Die Genregulation bei Eukaryoten ist komplexer als bei Prokaryoten und findet auf mehreren Ebenen statt. Die Zelle kann die Proteinsynthese beeinflussen durch:

  1. Kontrolle der Transkriptionshäufigkeit und -zeitpunkte
  2. Regulation des Prä-mRNA-Spleißens
  3. Selektion der zu translatierenden mRNA-Moleküle
  4. Selektive Aktivierung oder Inaktivierung von Proteinen nach der Synthese

Vocabulary: Transkription ist der Prozess, bei dem DNA in RNA umgeschrieben wird.

Die Regulation auf Transkriptionsebene umfasst:

  1. Promotor-Region: Erkennungsstelle für die RNA-Polymerase Enthält oft eine TATA-Box reichanThyminundAdeninreich an Thymin und Adenin Mutationen in der TATA-Box reduzieren die Transkriptionsrate

Definition: Die TATA-Box ist eine DNA-Sequenz im Promotorbereich, die für die Initiation der Transkription wichtig ist.

  1. Transkriptionsfaktoren: Regulatorproteine, die an die Promotorregion binden Unterstützen die Anlagerung und Aktivierung der RNA-Polymerase
  2. Enhancer und Silencer: Zusätzliche Kontrollsequenzen, oft weit vom Transkriptionsstart entfernt Enhancer stimulieren die Transkription durch Bindung von Aktivatorproteinen Silencer unterdrücken die Transkriptionsaktivität

Example: Enhancer können durch Schleifenbildung der DNA mit Transkriptionsfaktoren am Promotor interagieren und so die Genexpression verstärken.

Die Genaktivierung durch Hormone erfolgt auf zwei Arten:

  1. Lipophile Hormone: Passieren die Zellmembran Binden an Rezeptoren im Zytoplasma oder Zellkern Aktivieren direkt die Genexpression
  2. Hydrophile Hormone: Binden an Rezeptoren an der Zelloberfläche Lösen eine Signalkaskade aus Aktivieren indirekt Transkriptionsfaktoren

Highlight: Die Genregulation bei Eukaryoten ermöglicht eine präzise Kontrolle der Genexpression in verschiedenen Zelltypen und unter verschiedenen Bedingungen.

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3. Jan. 2021

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Genregulation bei Eukaryoten und Prokaryoten: Einfache Erklärungen für Kids

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Die Genregulation bei Prokaryoten und Eukaryoten ist ein komplexer Prozess, der die Aktivierung und Deaktivierung von Genen steuert. Bei Prokaryoten erfolgt dies hauptsächlich durch das Operon-Modell, während Eukaryoten mehrere Regulationsebenen aufweisen. Zentrale Konzepte sind die Substratinduktion und Endproduktrepressionbei... Mehr anzeigen

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Die Regulation auf Transkriptionsebene umfasst:

  1. Promotor-Region: Erkennungsstelle für die RNA-Polymerase Enthält oft eine TATA-Box reichanThyminundAdeninreich an Thymin und Adenin Mutationen in der TATA-Box reduzieren die Transkriptionsrate

Definition: Die TATA-Box ist eine DNA-Sequenz im Promotorbereich, die für die Initiation der Transkription wichtig ist.

  1. Transkriptionsfaktoren: Regulatorproteine, die an die Promotorregion binden Unterstützen die Anlagerung und Aktivierung der RNA-Polymerase
  2. Enhancer und Silencer: Zusätzliche Kontrollsequenzen, oft weit vom Transkriptionsstart entfernt Enhancer stimulieren die Transkription durch Bindung von Aktivatorproteinen Silencer unterdrücken die Transkriptionsaktivität

Example: Enhancer können durch Schleifenbildung der DNA mit Transkriptionsfaktoren am Promotor interagieren und so die Genexpression verstärken.

Die Genaktivierung durch Hormone erfolgt auf zwei Arten:

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Highlight: Die Genregulation bei Eukaryoten ermöglicht eine präzise Kontrolle der Genexpression in verschiedenen Zelltypen und unter verschiedenen Bedingungen.

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Genregulation bei Prokaryoten

Die Genregulation bei Prokaryoten basiert auf dem Operon-Modell, das von Jacob und Monod entwickelt wurde. Dieses Modell erklärt, wie Gene nach Bedarf an- oder abgeschaltet werden können.

Das Operon-Modell besteht aus folgenden Elementen:

  1. Strukturgene: Enthalten die genetische Information zur Bildung von Enzymen
  2. Regulatorgen: Enthält Information zur Bildung eines Repressor-Proteins
  3. Repressor: Protein, das die Enzymsynthese unterbinden kann
  4. Operator: DNA-Abschnitt, an den das Repressor-Protein reversibel bindet
  5. Promotor: DNA-Abschnitt, an den die RNA-Polymerase bindet
  6. Operon: Oberbegriff für den DNA-Abschnitt aus Promotor, Operator und Strukturgen

Definition: Ein Operon ist eine funktionelle Einheit aus Strukturgenen und regulatorischen Elementen bei Prokaryoten.

Das Lac-Operon ist ein Beispiel für die Substratinduktion:

  1. Ohne Substrat bindet der aktive Repressor an den Operator und verhindert die Transkription.
  2. Bei Anwesenheit von Lactose SubstratSubstrat wird der Repressor inaktiviert.
  3. Die RNA-Polymerase kann die Strukturgene transkribieren.
  4. Enzyme für den Lactose-Abbau werden produziert.

Example: Beim Lac-Operon fungiert Lactose als Effektor, der den Repressor inaktiviert und so die Genexpression ermöglicht.

Das Tryptophan-Operon demonstriert die Endproduktrepression:

  1. Bei niedriger Tryptophan-Konzentration ist der Repressor inaktiv.
  2. Die Strukturgene für den Tryptophan-Stoffwechsel werden transkribiert.
  3. Bei hoher Tryptophan-Konzentration bindet Tryptophan als Effektor an den Repressor.
  4. Der aktivierte Repressor blockiert die Transkription.

Highlight: Die Endproduktrepression ist ein Beispiel für negative Rückkopplung in der Genregulation.

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Stefan S

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Samantha Klich

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Anna

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Jana V

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Lena M

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Timo S

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Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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