Genregulation bei Prokaryoten: Das lac-Operon

Das lac-Operon ist ein klassisches Beispiel für die Genregulation bei Prokaryoten. Es besteht aus mehreren wichtigen Komponenten:

1. Regulatorgen
2. Operator
3. Promotor
4. Strukturgene (lacZ, lacY, lacA)

Der Prozess der Substratinduktion beim lac-Operon läuft wie folgt ab:

• Das Regulatorgen produziert ein Repressorprotein
• Ohne Lactose bindet der aktive Repressor an den Operator und verhindert die Transkription
• Bei Lactoseanwesenheit wird der Repressor inaktiviert
• Die RNA-Polymerase kann die Strukturgene transkribieren
• Enzyme für den Lactoseabbau werden produziert

Vocabulary: Substratinduktion - Ein Mechanismus der Genregulation, bei dem die Anwesenheit eines Substrats (hier Lactose) die Genexpression aktiviert.

Example: E. coli nutzt das lac-Operon, um Enzyme für den Lactoseabbau nur dann zu produzieren, wenn Lactose tatsächlich vorhanden ist. Dies spart Energie und Ressourcen.

Highlight: Die Genregulation durch das Operon-Modell ermöglicht Bakterien eine effiziente Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen.

Meiose: Der Prozess der Reifeteilung

Die Meiose ist ein spezieller Zellteilungsprozess, der in acht Phasen unterteilt wird und zwei Reifeteilungen umfasst. Im Gegensatz zur Mitose führt die Meiose zur Bildung von haploiden Gameten.

Erste Reifeteilung:

1. Prophase I:

   • Chromatinfäden kondensieren zu Chromosomen
   • Pro Chromosom liegen 2 Zwei-Chromatid-Chromosomen vor
   • Homologe Chromosomen lagern sich zu Tetraden zusammen
   • Bildung des Spindelapparats

2. Metaphase I:

   • Tetraden ordnen sich in der Äquatorialebene an

Vocabulary: Tetrade - Ein Komplex aus vier Chromatiden, der durch die Paarung homologer Chromosomen in der Prophase I der Meiose entsteht.

Definition: Meiose - Ein Prozess der Zellteilung, bei dem aus einer diploiden Zelle vier haploide Gameten entstehen.

Highlight: Die Meiose ist entscheidend für die sexuelle Fortpflanzung und genetische Vielfalt, da sie zur Rekombination des Erbguts führt.