Beispiel: Endproduktrepression - Aufbau von Tryptophan

Das Trp-Operon demonstriert die Endproduktrepression:

1. Das Regulatorgen bildet ein inaktives Repressorprotein.
2. Die RNA-Polymerase transkribiert die Strukturgene.
3. Tryptophan wird aus Vorstufen synthetisiert.
4. Das Endprodukt Tryptophan bindet an den Repressor und aktiviert ihn.
5. Der aktivierte Repressor blockiert die RNA-Polymerase.
6. Die Enzymsynthese und Tryptophansynthese werden gestoppt.

Highlight: Dieser Mechanismus reguliert den Bestand an Tryptophan in der Zelle.

Regulation der Genaktivität bei Prokaryoten

Die Genregulation bei Prokaryoten erfolgt hauptsächlich durch das Operon-Modell. Ein Operon ist eine funktionelle Einheit auf der DNA, die aus mehreren Komponenten besteht:

1. Regulatorgen: Codiert den Repressor.
2. Promotor: Startpunkt für die RNA-Polymerase.
3. Operator: Bindestelle für den Repressor.
4. Strukturgene: Codieren für Enzyme.

Vocabulary:

• Repressor: Ein Protein, das an DNA oder RNA bindet und die Genexpression hemmt.
• RNA-Polymerase: Ein Enzym, das die Herstellung einer RNA-Kopie katalysiert.

Die Regulation erfolgt durch das Zusammenspiel dieser Komponenten, wobei der Repressor eine Schlüsselrolle spielt.

Highlight: Das Schlüssel-Schloss-Prinzip beschreibt die spezifische Bindung des Repressors an den Operator.

Genmutationen

Genmutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz, die verschiedene Auswirkungen haben können:

1. Punktmutationen: Austausch einer Base in einem Basentriplett.

   • Stumme Mutation: Keine Änderung der Aminosäuresequenz.
   • Missense-Mutation: Codierung für eine andere Aminosäure.
   • Nonsense-Mutation: Vorzeitiger Abbruch der Translation.

2. Leserastermutationen: Verschiebung des Triplettleserasters durch Insertion, Deletion oder Duplikation.

Definition: Eine Genmutation betrifft nur ein einzelnes Gen und kann ein Austausch (Substitution), Wegfall (Deletion) oder Hinzukommen (Insertion) von Basen sein.

Example: Bei einer Missense-Mutation kann der Austausch einer Base an der ersten oder zweiten Stelle eines Tripletts dazu führen, dass eine andere Aminosäure codiert wird, was die Struktur und Funktion des Proteins verändern kann.