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1.251

10. Apr. 2021

3 Seiten

Genbegriff im Wandel: DNA-Reparatur, Mutationen und mehr einfach erklärt

H

Hannah

@hannah02

Der Genbegriff im Wandelzeigt die Entwicklung unseres Verständnisses von... Mehr anzeigen

Biologie, GK
Thema: Genetik - Der Genbegriff
Jahreszahl und Forscher
1909,
Wilhelm
Johannsen
1941,
George
Beadle und
Edward
Tatum
1948
1957,

Mutationen und ihre Auswirkungen

Mutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz, die verschiedene Formen annehmen können. Zwei Hauptkategorien von Mutationen sind Punktmutationen und Rasterschubmutationen.

Punktmutationen betreffen nur eine einzelne Basenpaarung und können in verschiedenen Formen auftreten:

  1. Stumme Mutation: Ein Basenpaar wird ausgetauscht, aber aufgrund der Redundanz des genetischen Codes bleibt die codierte Aminosäure unverändert.

Example: Bei einer stummen Mutation könnte das Codon AUG zu AUA werden, aber beide codieren für die Aminosäure Methionin.

  1. Missense-Mutation: Ein Basenpaar wird ausgetauscht, und das neue Triplett codiert für eine andere Aminosäure. Dies kann die Raumstruktur des entstehenden Proteins verändern.

Example: Wenn das Codon AAA LysinLysin zu AGA ArgininArginin mutiert, wird eine andere Aminosäure in das Protein eingebaut.

  1. Nonsense-Mutation: Ein Basenpaar wird so ausgetauscht, dass ein Stopp-Codon entsteht. Dies führt zum vorzeitigen Abbruch der Proteinsynthese.

Highlight: Nonsense-Mutationen resultieren oft in verkürzten, funktionsunfähigen Proteinen.

Rasterschubmutationen verändern ganze Tripletts und können schwerwiegendere Auswirkungen haben:

  1. Deletion: Ein oder mehrere Nukleotidpaare werden aus der Sequenz gelöscht.
  2. Insertion: Ein oder mehrere Nukleotidpaare werden in die Sequenz eingefügt.

Definition: Rasterschubmutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz, die den Leserahmen der genetischen Information verschieben.

Diese Mutationen können die Proteinbiosynthese erheblich beeinflussen und zu fehlerhaften oder nicht funktionsfähigen Proteinen führen. Das Verständnis dieser Mutationstypen ist entscheidend für die Erforschung genetischer Krankheiten und die Entwicklung von Therapien.

Biologie, GK
Thema: Genetik - Der Genbegriff
Jahreszahl und Forscher
1909,
Wilhelm
Johannsen
1941,
George
Beadle und
Edward
Tatum
1948
1957,

DNA-Reparaturmechanismen und Ursachen von Mutationen

Die DNA in unseren Zellen ist ständig Schäden ausgesetzt, die zu Mutationen führen können. Glücklicherweise verfügt unser Körper über ausgeklügelte DNA-Reparaturmechanismen, die diese Schäden beheben und die Integrität unseres Genoms schützen.

Definition: DNA-Reparaturmechanismen sind zelluläre Prozesse, die Schäden in der DNA-Struktur erkennen und korrigieren.

Ein wichtiger Reparaturmechanismus ist die Ausschnittsreparatur, bei der schadhafte Stellen herausgeschnitten und verloren gegangene Informationen wiederhergestellt werden. Dieser Prozess verhindert, dass Zellen absterben oder zu Krebszellen werden.

Highlight: Die Ausschnittsreparatur ist ein entscheidender Mechanismus zur Erhaltung der genetischen Stabilität.

Es gibt verschiedene Arten von DNA-Schäden und entsprechende Reparaturmechanismen:

  1. Desaminierung von C zu U
  2. Einzel- oder Doppelstrangbrüche
  3. Dimerbildung
  4. Einbau falscher Basen
  5. Dehnung der DNA
  6. Basendeletion
  7. Quervernetzung

Vocabulary: Desaminierung ist der chemische Prozess, bei dem eine Aminogruppe von einem Molekül entfernt wird.

Die Ursachen für Mutationen sind vielfältig und können in verschiedene Kategorien eingeteilt werden:

  1. Spontane Änderungen einer Base
  2. Fehler bei der DNA-Replikation
  3. Physikalische Mutagene z.B.UVoderRo¨ntgenstrahlenz.B. UV- oder Röntgenstrahlen
  4. Chemische Mutagene z.B.Basenanalogaz.B. Basenanaloga

Example: Ein Beispiel für ein chemisches Mutagen ist Bromuracil BUBU, das der Base Thymin ähnelt und fälschlicherweise in die DNA eingebaut werden kann.

Einige spezifische Ursachen und ihre Auswirkungen sind:

  • Röntgenstrahlung kann zu Strangbrüchen führen
  • UV-Strahlung kann Dimerbildung verursachen
  • Interkalierende Substanzen wie Ethidiumbromid können die DNA dehnen
  • Chemikalien wie Säuren können Basen löschen
  • Antibiotika können Quervernetzungen verursachen

Das Verständnis dieser Reparaturmechanismen und Mutationsursachen ist entscheidend für die Forschung in Bereichen wie DNA-Reparatur und Krebs sowie für die Entwicklung neuer Therapien gegen genetisch bedingte Krankheiten.

Biologie, GK
Thema: Genetik - Der Genbegriff
Jahreszahl und Forscher
1909,
Wilhelm
Johannsen
1941,
George
Beadle und
Edward
Tatum
1948
1957,

Der Genbegriff im Wandel

Der Genbegriff hat sich seit seiner ersten Verwendung 1909 durch Wilhelm Johannsen stark weiterentwickelt. Johannsen nutzte den Begriff "Gen" zunächst als eine Art Rechnungseinheit bei statistischen Auswertungen von Züchtungsexperimenten. Er definierte ein Gen als eine Vererbungseinheit.

1941 formulierten George Beadle und Edward Tatum die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese, die besagt, dass ein Gen ein Enzym codiert. Diese Hypothese wurde 1948 zur Ein-Gen-ein-Protein-Hypothese erweitert, da erkannt wurde, dass einige Gene auch Proteine codieren, die keine Enzyme sind.

1957 verfeinerte Vernon Ingram diese Idee zur Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese, da viele Proteine aus mehreren verschiedenen Polypeptidketten aufgebaut sind. Diese Hypothese erklärt, dass jeweils die beiden α- und β-Ketten durch ein eigenes Gen codiert werden.

Definition: Die Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese besagt, dass ein Gen für die Produktion einer einzelnen Polypeptidkette verantwortlich ist.

1977 entdeckten Richard Roberts und Phillip Sharp Introns und Exons sowie den Spleißvorgang. Dies führte zu einer weiteren Verfeinerung des Genbegriffs.

Highlight: Die Entdeckung von Introns und Exons revolutionierte unser Verständnis der Genstruktur und -funktion.

Heute wird der Genbegriff als Ein-Gen-ein-Transkriptionsprodukt-Hypothese definiert. Diese besagt, dass ein Gen ein bestimmtes Produkt bei der Transkription codiert, was sowohl die Codierung von Polypeptiden als auch verschiedenen RNA-Typen umfasst.

Vocabulary: Transkription ist der Prozess, bei dem die genetische Information von der DNA in RNA umgeschrieben wird.

Diese Entwicklung des Genbegriffs zeigt, wie wissenschaftliche Erkenntnisse unser Verständnis von Genen und ihrer Funktion kontinuierlich erweitern und verfeinern.



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4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

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

Android user

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

iOS user

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

Jana V

iOS user

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

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

Android user

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

Android user

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

Android user

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

iOS user

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.

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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Sudenaz Ocak

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Greenlight Bonnie

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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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Biologie

1.251

10. Apr. 2021

3 Seiten

Genbegriff im Wandel: DNA-Reparatur, Mutationen und mehr einfach erklärt

H

Hannah

@hannah02

Der Genbegriff im Wandel zeigt die Entwicklung unseres Verständnisses von Genen von 1909 bis heute. Wichtige Meilensteine sind die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese, die Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese und moderne Erkenntnisse zur Proteinbiosynthese und Genprodukten. Der Text behandelt auch DNA-Reparaturmechanismen und verschiedene Arten von... Mehr anzeigen

Biologie, GK
Thema: Genetik - Der Genbegriff
Jahreszahl und Forscher
1909,
Wilhelm
Johannsen
1941,
George
Beadle und
Edward
Tatum
1948
1957,

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

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Mutationen und ihre Auswirkungen

Mutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz, die verschiedene Formen annehmen können. Zwei Hauptkategorien von Mutationen sind Punktmutationen und Rasterschubmutationen.

Punktmutationen betreffen nur eine einzelne Basenpaarung und können in verschiedenen Formen auftreten:

  1. Stumme Mutation: Ein Basenpaar wird ausgetauscht, aber aufgrund der Redundanz des genetischen Codes bleibt die codierte Aminosäure unverändert.

Example: Bei einer stummen Mutation könnte das Codon AUG zu AUA werden, aber beide codieren für die Aminosäure Methionin.

  1. Missense-Mutation: Ein Basenpaar wird ausgetauscht, und das neue Triplett codiert für eine andere Aminosäure. Dies kann die Raumstruktur des entstehenden Proteins verändern.

Example: Wenn das Codon AAA LysinLysin zu AGA ArgininArginin mutiert, wird eine andere Aminosäure in das Protein eingebaut.

  1. Nonsense-Mutation: Ein Basenpaar wird so ausgetauscht, dass ein Stopp-Codon entsteht. Dies führt zum vorzeitigen Abbruch der Proteinsynthese.

Highlight: Nonsense-Mutationen resultieren oft in verkürzten, funktionsunfähigen Proteinen.

Rasterschubmutationen verändern ganze Tripletts und können schwerwiegendere Auswirkungen haben:

  1. Deletion: Ein oder mehrere Nukleotidpaare werden aus der Sequenz gelöscht.
  2. Insertion: Ein oder mehrere Nukleotidpaare werden in die Sequenz eingefügt.

Definition: Rasterschubmutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz, die den Leserahmen der genetischen Information verschieben.

Diese Mutationen können die Proteinbiosynthese erheblich beeinflussen und zu fehlerhaften oder nicht funktionsfähigen Proteinen führen. Das Verständnis dieser Mutationstypen ist entscheidend für die Erforschung genetischer Krankheiten und die Entwicklung von Therapien.

Biologie, GK
Thema: Genetik - Der Genbegriff
Jahreszahl und Forscher
1909,
Wilhelm
Johannsen
1941,
George
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Edward
Tatum
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DNA-Reparaturmechanismen und Ursachen von Mutationen

Die DNA in unseren Zellen ist ständig Schäden ausgesetzt, die zu Mutationen führen können. Glücklicherweise verfügt unser Körper über ausgeklügelte DNA-Reparaturmechanismen, die diese Schäden beheben und die Integrität unseres Genoms schützen.

Definition: DNA-Reparaturmechanismen sind zelluläre Prozesse, die Schäden in der DNA-Struktur erkennen und korrigieren.

Ein wichtiger Reparaturmechanismus ist die Ausschnittsreparatur, bei der schadhafte Stellen herausgeschnitten und verloren gegangene Informationen wiederhergestellt werden. Dieser Prozess verhindert, dass Zellen absterben oder zu Krebszellen werden.

Highlight: Die Ausschnittsreparatur ist ein entscheidender Mechanismus zur Erhaltung der genetischen Stabilität.

Es gibt verschiedene Arten von DNA-Schäden und entsprechende Reparaturmechanismen:

  1. Desaminierung von C zu U
  2. Einzel- oder Doppelstrangbrüche
  3. Dimerbildung
  4. Einbau falscher Basen
  5. Dehnung der DNA
  6. Basendeletion
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Vocabulary: Desaminierung ist der chemische Prozess, bei dem eine Aminogruppe von einem Molekül entfernt wird.

Die Ursachen für Mutationen sind vielfältig und können in verschiedene Kategorien eingeteilt werden:

  1. Spontane Änderungen einer Base
  2. Fehler bei der DNA-Replikation
  3. Physikalische Mutagene z.B.UVoderRo¨ntgenstrahlenz.B. UV- oder Röntgenstrahlen
  4. Chemische Mutagene z.B.Basenanalogaz.B. Basenanaloga

Example: Ein Beispiel für ein chemisches Mutagen ist Bromuracil BUBU, das der Base Thymin ähnelt und fälschlicherweise in die DNA eingebaut werden kann.

Einige spezifische Ursachen und ihre Auswirkungen sind:

  • Röntgenstrahlung kann zu Strangbrüchen führen
  • UV-Strahlung kann Dimerbildung verursachen
  • Interkalierende Substanzen wie Ethidiumbromid können die DNA dehnen
  • Chemikalien wie Säuren können Basen löschen
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Das Verständnis dieser Reparaturmechanismen und Mutationsursachen ist entscheidend für die Forschung in Bereichen wie DNA-Reparatur und Krebs sowie für die Entwicklung neuer Therapien gegen genetisch bedingte Krankheiten.

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Wilhelm
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Der Genbegriff im Wandel

Der Genbegriff hat sich seit seiner ersten Verwendung 1909 durch Wilhelm Johannsen stark weiterentwickelt. Johannsen nutzte den Begriff "Gen" zunächst als eine Art Rechnungseinheit bei statistischen Auswertungen von Züchtungsexperimenten. Er definierte ein Gen als eine Vererbungseinheit.

1941 formulierten George Beadle und Edward Tatum die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese, die besagt, dass ein Gen ein Enzym codiert. Diese Hypothese wurde 1948 zur Ein-Gen-ein-Protein-Hypothese erweitert, da erkannt wurde, dass einige Gene auch Proteine codieren, die keine Enzyme sind.

1957 verfeinerte Vernon Ingram diese Idee zur Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese, da viele Proteine aus mehreren verschiedenen Polypeptidketten aufgebaut sind. Diese Hypothese erklärt, dass jeweils die beiden α- und β-Ketten durch ein eigenes Gen codiert werden.

Definition: Die Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese besagt, dass ein Gen für die Produktion einer einzelnen Polypeptidkette verantwortlich ist.

1977 entdeckten Richard Roberts und Phillip Sharp Introns und Exons sowie den Spleißvorgang. Dies führte zu einer weiteren Verfeinerung des Genbegriffs.

Highlight: Die Entdeckung von Introns und Exons revolutionierte unser Verständnis der Genstruktur und -funktion.

Heute wird der Genbegriff als Ein-Gen-ein-Transkriptionsprodukt-Hypothese definiert. Diese besagt, dass ein Gen ein bestimmtes Produkt bei der Transkription codiert, was sowohl die Codierung von Polypeptiden als auch verschiedenen RNA-Typen umfasst.

Vocabulary: Transkription ist der Prozess, bei dem die genetische Information von der DNA in RNA umgeschrieben wird.

Diese Entwicklung des Genbegriffs zeigt, wie wissenschaftliche Erkenntnisse unser Verständnis von Genen und ihrer Funktion kontinuierlich erweitern und verfeinern.

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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

Android user

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

iOS user

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

Jana V

iOS user

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

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

Android user

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

Android user

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

Android user

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

iOS user

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