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Biologie

Genetik

Mutationen

Punktmutation

Mutationen einfach erklärt: Beispiele und Übungen mit Lösungen

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

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Mutationen einfach erklärt: Beispiele und Übungen mit Lösungen

Alina

@alina.mstr

20 Follower

Proteinbiosynthese und genetische Mutationen sind komplexe Prozesse, die für die Entwicklung und Funktion von Organismen entscheidend sind. Die Auswirkungen von Mutationen auf Aminosäuresequenzen können von stummen Mutationen ohne Folgen bis hin zu schwerwiegenden Funktionseinschränkungen reichen. Die Prozessierung von mRNA in Eukaryoten umfasst wichtige Schritte wie Spleißen und das Anhängen von Poly-A-Schwänzen. Hemmstoffe in der Proteinbiosynthese als Antibiotika spielen eine bedeutende Rolle in der medizinischen Behandlung, indem sie spezifische Schritte der Proteinherstellung in Bakterien blockieren.

10.3.2021

555

O
O
Prozessierung:
proteinbiosynthese
O
O
Zellkem
DNA
Ablauf: 1) Freilegung des codogenen DNA-Strang
mRNA
transkiption
Ort: Zellkern (Eukary

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Proteinbiosynthese: Ablauf und Unterschiede

Die Proteinbiosynthese ist ein essentieller zellulärer Prozess zur Herstellung von Proteinen. Sie lässt sich in zwei Hauptschritte unterteilen: Transkription und Translation.

Definition: Die Proteinbiosynthese ist der Prozess, bei dem genetische Information in funktionelle Proteine umgesetzt wird.

Bei der Transkription wird die DNA-Sequenz in mRNA umgeschrieben. Dieser Vorgang findet bei Eukaryoten im Zellkern und bei Prokaryoten im Zytoplasma statt.

Highlight: Ein wichtiger Unterschied zwischen Prokaryoten und Eukaryoten ist der Ort der Transkription.

Die Translation erfolgt bei beiden Zelltypen im Zytoplasma an den Ribosomen. Hier wird die mRNA-Sequenz in eine Aminosäurekette übersetzt.

Eukaryoten haben zusätzliche Schritte zur mRNA-Prozessierung:

Spleißen: Entfernung von Introns und Verknüpfung von Exons
Anhängen eines Poly-A-Schwanzes am 3'-Ende
Anbringen einer "Kappe" aus methyliertem Guanin am 5'-Ende

Vocabulary: Introns sind nicht-codierende DNA-Abschnitte, die aus der mRNA entfernt werden. Exons sind codierende Abschnitte, die in der reifen mRNA verbleiben.

Der genetische Code, der die Übersetzung von Nukleotidsequenzen in Aminosäuren bestimmt, ist universell für alle Lebewesen und weist folgende Eigenschaften auf:

Redundanz: Mehrere Codons können für dieselbe Aminosäure codieren
Eindeutigkeit: Jedes Codon codiert nur für eine spezifische Aminosäure
Kommafreiheit: Die Codons überlappen nicht

Example: Das Startcodon AUG codiert für die Aminosäure Methionin und signalisiert den Beginn der Proteinsynthese.

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Mutationen und ihre Auswirkungen

Mutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz, die verschiedene Auswirkungen auf die Proteinbiosynthese und den resultierenden Phänotyp haben können.

Definition: Eine Mutation ist eine dauerhafte Veränderung der Erbinformation.

Es gibt verschiedene Arten von Mutationen:

Punktmutationen (Genmutationen):
- Stumme Mutation: Keine Auswirkung auf die Aminosäuresequenz
- Missense-Mutation: Führt zu einer anderen Aminosäure
- Nonsense-Mutation: Erzeugt ein vorzeitiges Stoppcodon
Insertionen: Einfügen einer Base
Deletionen: Entfernen einer Base
Substitutionen: Austausch einer Base
Duplikationen: Verdopplung einer Base

Example: Bei einer Missense-Mutation könnte ein AGG-Codon (Serin) zu einem AUG-Codon (Methionin) werden, was die Proteinstruktur verändert.

Genommutationen betreffen ganze Chromosomen oder Chromosomensätze:

Polyploidie: Mehrfaches Vorhandensein des gesamten Chromosomensatzes
Aneuploidie: Veränderung einzelner Chromosomen (z.B. Trisomie 21)

Highlight: Mutationen können sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf den Organismus haben und sind ein wichtiger Faktor in der Evolution.

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Hemmung der Proteinbiosynthese und Antibiotika

Die Proteinbiosynthese kann durch verschiedene Hemmstoffe blockiert werden. Diese Eigenschaft wird bei Antibiotika genutzt, um das Wachstum von Bakterien zu hemmen.

Definition: Antibiotika sind Substanzen, die das Wachstum von Mikroorganismen hemmen oder diese abtöten.

Verschiedene Antibiotika wirken auf unterschiedliche Schritte der Proteinbiosynthese:

Actinomycin D: Bindet an die DNA von Prokaryoten
Rifampicin: Hemmt die RNA-Polymerase von Prokaryoten
Amanitin: Bindet an die RNA-Polymerase von Eukaryoten
Streptomycin: Bindet an die kleine Ribosomen-Untereinheit bei Prokaryoten
Tetracycline: Verhindern die Bindung von tRNA am Bakterienribosom
Puromycin: Wird anstelle der beladenen tRNA an das Ribosom gebunden
Chloramphenicol/Erythromycin: Binden sich fest an Bakterienribosomen

Highlight: Die Spezifität von Antibiotika für prokaryotische Zellen macht sie zu wichtigen Medikamenten gegen bakterielle Infektionen.

Vocabulary: tRNA (Transfer-RNA) ist eine RNA-Molekül, das Aminosäuren zu den Ribosomen transportiert.

Diese Hemmstoffe können in der Medizin gezielt eingesetzt werden, um bakterielle Infektionen zu bekämpfen, ohne die eukaryotischen Zellen des menschlichen Körpers zu schädigen.

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Ich liebe diese App so sehr, ich benutze sie auch täglich. Ich empfehle Knowunity jedem!! Ich bin damit von einer 4 auf eine 1 gekommen :D

Philipp, iOS User

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Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

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Definition: Die Proteinbiosynthese ist der Prozess, bei dem genetische Information in funktionelle Proteine umgesetzt wird.

Bei der Transkription wird die DNA-Sequenz in mRNA umgeschrieben. Dieser Vorgang findet bei Eukaryoten im Zellkern und bei Prokaryoten im Zytoplasma statt.

Highlight: Ein wichtiger Unterschied zwischen Prokaryoten und Eukaryoten ist der Ort der Transkription.

Die Translation erfolgt bei beiden Zelltypen im Zytoplasma an den Ribosomen. Hier wird die mRNA-Sequenz in eine Aminosäurekette übersetzt.

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Vocabulary: Introns sind nicht-codierende DNA-Abschnitte, die aus der mRNA entfernt werden. Exons sind codierende Abschnitte, die in der reifen mRNA verbleiben.

Der genetische Code, der die Übersetzung von Nukleotidsequenzen in Aminosäuren bestimmt, ist universell für alle Lebewesen und weist folgende Eigenschaften auf:

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Example: Das Startcodon AUG codiert für die Aminosäure Methionin und signalisiert den Beginn der Proteinsynthese.

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Mutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz, die verschiedene Auswirkungen auf die Proteinbiosynthese und den resultierenden Phänotyp haben können.

Definition: Eine Mutation ist eine dauerhafte Veränderung der Erbinformation.

Es gibt verschiedene Arten von Mutationen:

Punktmutationen (Genmutationen):
- Stumme Mutation: Keine Auswirkung auf die Aminosäuresequenz
- Missense-Mutation: Führt zu einer anderen Aminosäure
- Nonsense-Mutation: Erzeugt ein vorzeitiges Stoppcodon
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Verschiedene Antibiotika wirken auf unterschiedliche Schritte der Proteinbiosynthese:

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