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16. Dez. 2025

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Genregulation: Prozesse bei Prokaryoten und Eukaryoten

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Jette Mo

@jette_mo

Genregulation ist wie ein Schaltsystem für deine Gene - sie... Mehr anzeigen

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Genregulation
I'm Allgemeinen Die Genregulation bezeichnet die Steuerung der Aktivität von Genen bzw. der Genexpression. Man unter-
Scheidet

Genregulation: Grundlagen und Prokaryoten

Stell dir Gene wie Apps auf deinem Handy vor: Manche laufen permanent im Hintergrund (konstitutive Gene), andere werden nur bei Bedarf aktiviert (regulierte Gene). Genregulation sorgt dafür, dass deine Zellen zur richtigen Zeit die richtigen Proteine produzieren.

Bei Prokaryoten läuft die Regulation hauptsächlich über das Operon-Modell ab. Hier funktioniert ein Repressor wie ein molekularer Türsteher: Ohne Substrat blockiert er die Genablesung, mit Substrat wird er inaktiviert und die Gene können abgelesen werden. Das nennt man Substrat-Induktion.

Eukaryoten haben es deutlich komplizierter - sie regulieren auf mehreren Ebenen gleichzeitig. Von der DNA-Verpackung im Zellkern bis zur fertigen Proteinaktivierung im Cytoplasma gibt es fünf verschiedene Kontrollpunkte. So können sie viel präziser steuern, welche Proteine wann und wo entstehen.

Merktipp: Prokaryoten = einfach und schnell, Eukaryoten = komplex aber präzise!

Genregulation
I'm Allgemeinen Die Genregulation bezeichnet die Steuerung der Aktivität von Genen bzw. der Genexpression. Man unter-
Scheidet

Komprimierungs- und Transkriptionsebene

Epigenetik klingt kompliziert, ist aber eigentlich wie das Ordnen deines Schreibtisches: Je nachdem, wie dicht die DNA verpackt ist, können Gene abgelesen werden oder nicht. Acetylierung lockert die Verpackung auf (Gene werden aktiv), Methylierung macht sie dichter (Gene werden stumm).

Diese Veränderungen können sogar durch deine Umwelt entstehen - etwa durch bestimmte Nahrungsmittel. Das Coole daran: Du veränderst nicht die DNA selbst, sondern nur ihre "Verpackung". Die Information bleibt dieselbe, aber der Zugriff darauf ändert sich.

Auf der Transkriptionsebene arbeiten Transkriptionsfaktoren wie molekulare Dirigenten. Enhancer verstärken die Genablesung, Silencer bremsen sie ab. Sie binden in der Promotorregion und entscheiden, ob die RNA-Polymerase mit der Transkription starten kann.

Hormone spielen hier eine wichtige Rolle: Lipophile Hormone können direkt durch die Zellmembran und wirken als Enhancer, hydrophile Hormone müssen über Rezeptoren eine Signalkette auslösen.

Achtung: Epigenetische Veränderungen können an die nächste Generation weitergegeben werden!

Genregulation
I'm Allgemeinen Die Genregulation bezeichnet die Steuerung der Aktivität von Genen bzw. der Genexpression. Man unter-
Scheidet

Hormonwirkung und RNA-Prozessierung

Lipophile Hormone sind echte Grenzgänger - sie schlüpfen einfach durch die Zellmembran und docken direkt im Zellkern an die DNA an. Nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip aktivieren sie als Enhancer gezielt bestimmte Gene. Dadurch entstehen neue Proteine, die das Verhalten der Zelle verändern.

Hydrophile Hormone hingegen sind wie Postboten, die nicht ins Haus dürfen: Sie bleiben an der Zellmembran und lösen über Rezeptoren eine Signaltransduktionskette aus. Am Ende aktivieren sie trotzdem Transkriptionsfaktoren im Zellkern - nur über einen Umweg.

Die RNA-Prozessierung ist wie das Bearbeiten eines Videos: Aus der ursprünglichen prä-mRNA werden unbrauchbare Teile (Introns) herausgeschnitten und nur die wichtigen Sequenzen (Exons) bleiben übrig. Das Spleißosom übernimmt dabei die Rolle des Videoeditors.

Beim alternativen Spleißen entstehen aus einem Gen verschiedene Proteine - als würdest du aus demselben Videomaterial verschiedene Trailer schneiden. Die fertige mRNA bekommt noch eine Schutzkappe und einen Poly-A-Schwanz für den sicheren Transport.

Fun Fact: Durch alternatives Spleißen können aus ca. 25.000 menschlichen Genen über 100.000 verschiedene Proteine entstehen!

Genregulation
I'm Allgemeinen Die Genregulation bezeichnet die Steuerung der Aktivität von Genen bzw. der Genexpression. Man unter-
Scheidet

RNA-Interferenz und Gen-Silencing

RNA-Interferenz ist das zelleigene Sicherheitssystem - wie ein Antivirus-Programm, das schädliche oder unnötige mRNAs eliminiert. Dabei entstehen zwei wichtige Molekültypen: microRNA (miRNA) aus der eigenen DNA und small interfering RNA (siRNA) als Virusabwehr.

Der Dicer funktioniert wie eine molekulare Schere: Er zerschneidet doppelsträngige RNA in 20-25 Nukleotide lange Stücke. Diese werden dann von Enzymkomplexen (RISC oder RITS) aufgenommen und als "Fahndungsfotos" für passende mRNAs verwendet.

Je nach Komplementarität (Passgenauigkeit) passiert Verschiedenes: Bei perfekter Übereinstimmung wird die mRNA sofort abgebaut, bei weniger perfekter Passung wird die Translation nur verlangsamt. So kann die Zelle fein justieren, wie viel Protein produziert wird.

Gen-Silencing kann zu zwei Zeitpunkten eingreifen: Posttranskriptionell (nach der Transkription) hemmt bereits fertige mRNA, transkriptionell verhindert sogar die Genablesung selbst. Das ist besonders effektiv gegen Viren, die versuchen, die zelleigene Maschinerie zu kapern.

Medizin-Tipp: RNA-Interferenz wird heute bereits als Therapie gegen bestimmte Krankheiten erforscht!



Wir dachten, du würdest nie fragen...

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

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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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

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

Android user

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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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

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Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

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.

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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🫶🏼

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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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

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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.

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Genregulation: Prozesse bei Prokaryoten und Eukaryoten

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Genregulation ist wie ein Schaltsystem für deine Gene - sie entscheidet, wann welche Gene an- oder ausgeschaltet werden. Während Prokaryoten (wie Bakterien) relativ einfache Regulationsmechanismen haben, nutzen Eukaryoten (wie wir Menschen) ein komplexes mehrstufiges System zur Gensteuerung.

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Genregulation: Grundlagen und Prokaryoten

Stell dir Gene wie Apps auf deinem Handy vor: Manche laufen permanent im Hintergrund (konstitutive Gene), andere werden nur bei Bedarf aktiviert (regulierte Gene). Genregulation sorgt dafür, dass deine Zellen zur richtigen Zeit die richtigen Proteine produzieren.

Bei Prokaryoten läuft die Regulation hauptsächlich über das Operon-Modell ab. Hier funktioniert ein Repressor wie ein molekularer Türsteher: Ohne Substrat blockiert er die Genablesung, mit Substrat wird er inaktiviert und die Gene können abgelesen werden. Das nennt man Substrat-Induktion.

Eukaryoten haben es deutlich komplizierter - sie regulieren auf mehreren Ebenen gleichzeitig. Von der DNA-Verpackung im Zellkern bis zur fertigen Proteinaktivierung im Cytoplasma gibt es fünf verschiedene Kontrollpunkte. So können sie viel präziser steuern, welche Proteine wann und wo entstehen.

Merktipp: Prokaryoten = einfach und schnell, Eukaryoten = komplex aber präzise!

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Komprimierungs- und Transkriptionsebene

Epigenetik klingt kompliziert, ist aber eigentlich wie das Ordnen deines Schreibtisches: Je nachdem, wie dicht die DNA verpackt ist, können Gene abgelesen werden oder nicht. Acetylierung lockert die Verpackung auf (Gene werden aktiv), Methylierung macht sie dichter (Gene werden stumm).

Diese Veränderungen können sogar durch deine Umwelt entstehen - etwa durch bestimmte Nahrungsmittel. Das Coole daran: Du veränderst nicht die DNA selbst, sondern nur ihre "Verpackung". Die Information bleibt dieselbe, aber der Zugriff darauf ändert sich.

Auf der Transkriptionsebene arbeiten Transkriptionsfaktoren wie molekulare Dirigenten. Enhancer verstärken die Genablesung, Silencer bremsen sie ab. Sie binden in der Promotorregion und entscheiden, ob die RNA-Polymerase mit der Transkription starten kann.

Hormone spielen hier eine wichtige Rolle: Lipophile Hormone können direkt durch die Zellmembran und wirken als Enhancer, hydrophile Hormone müssen über Rezeptoren eine Signalkette auslösen.

Achtung: Epigenetische Veränderungen können an die nächste Generation weitergegeben werden!

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Lipophile Hormone sind echte Grenzgänger - sie schlüpfen einfach durch die Zellmembran und docken direkt im Zellkern an die DNA an. Nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip aktivieren sie als Enhancer gezielt bestimmte Gene. Dadurch entstehen neue Proteine, die das Verhalten der Zelle verändern.

Hydrophile Hormone hingegen sind wie Postboten, die nicht ins Haus dürfen: Sie bleiben an der Zellmembran und lösen über Rezeptoren eine Signaltransduktionskette aus. Am Ende aktivieren sie trotzdem Transkriptionsfaktoren im Zellkern - nur über einen Umweg.

Die RNA-Prozessierung ist wie das Bearbeiten eines Videos: Aus der ursprünglichen prä-mRNA werden unbrauchbare Teile (Introns) herausgeschnitten und nur die wichtigen Sequenzen (Exons) bleiben übrig. Das Spleißosom übernimmt dabei die Rolle des Videoeditors.

Beim alternativen Spleißen entstehen aus einem Gen verschiedene Proteine - als würdest du aus demselben Videomaterial verschiedene Trailer schneiden. Die fertige mRNA bekommt noch eine Schutzkappe und einen Poly-A-Schwanz für den sicheren Transport.

Fun Fact: Durch alternatives Spleißen können aus ca. 25.000 menschlichen Genen über 100.000 verschiedene Proteine entstehen!

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RNA-Interferenz und Gen-Silencing

RNA-Interferenz ist das zelleigene Sicherheitssystem - wie ein Antivirus-Programm, das schädliche oder unnötige mRNAs eliminiert. Dabei entstehen zwei wichtige Molekültypen: microRNA (miRNA) aus der eigenen DNA und small interfering RNA (siRNA) als Virusabwehr.

Der Dicer funktioniert wie eine molekulare Schere: Er zerschneidet doppelsträngige RNA in 20-25 Nukleotide lange Stücke. Diese werden dann von Enzymkomplexen (RISC oder RITS) aufgenommen und als "Fahndungsfotos" für passende mRNAs verwendet.

Je nach Komplementarität (Passgenauigkeit) passiert Verschiedenes: Bei perfekter Übereinstimmung wird die mRNA sofort abgebaut, bei weniger perfekter Passung wird die Translation nur verlangsamt. So kann die Zelle fein justieren, wie viel Protein produziert wird.

Gen-Silencing kann zu zwei Zeitpunkten eingreifen: Posttranskriptionell (nach der Transkription) hemmt bereits fertige mRNA, transkriptionell verhindert sogar die Genablesung selbst. Das ist besonders effektiv gegen Viren, die versuchen, die zelleigene Maschinerie zu kapern.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

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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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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