Replikation, PCR

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 Replikation|PCR|Gelelektrophorese Vergleich | Telomere
Replikation
identische (semikonservative) Verdopplung der DNA, die vor jeder Zelltei

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hier sind die Themen: Replikation, PCR (Polymerasekettenreaktion), Gelelektrophorese, Vergleich der Replikation mit der PCR, Telomere

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Replikation|PCR|Gelelektrophorese Vergleich | Telomere Replikation identische (semikonservative) Verdopplung der DNA, die vor jeder Zellteilung (Mitose und Meiose) stattfindet; nach der Trennung des Doppelstrangs werden beide elterlichen Einzelstränge jeweils als Matrize für die Tochterzellen verwendet semikonservative Replikation Verdopplungsvorgang des DNA-Moleküls, bei dem der DNA-Doppelstrang in zwei Einzelstränge aufgetrennt und jeweils ein komplementärer Strang zum jeweiligen Einzelstrang neu synthetisiert wird 5' 3' Helicase ig: itsZehuv Baru Sed 105 Genetische Information wird verdoppelt →> Information auf die Tochterzellengleichmäßig verteilt beide sind genetisch Identisch →Wie gelingt die identische Verdopplung der DNA? DNA-Doppelhelix Polymerase CALLEYES 1 Ablauf der Replikation Helikase entspiralisiert Doppelhelix Primase synthetisiert kurze DNA-Primer DNA-Polymerase DNA + Polymerase: Synthese des Entfernung der Synthese des Primer, Auffüllen Leitstrangs, mit Nukleotiden Folgestrangs, kontinuierlich Ligase Phosphodiesterbindung, schließung der Lücken Zwei identische DNA Moleküle Die Verdopplung der DNA bei Eukaryoten 3' 5' Primer Primase 5' 3' Primer Helicase Gabel 2 diskontinuierlich, Okasaki- Fragmente Leitstrang der Gabel 2 Polymerase Okazaki-Stück "mmm ³ Folgestrang der Gabel 2 Primer Primer-Abbau Okazaki-Stück Leitstrang der Gabel 1 Helicase Gabel 1- Folgestrang der Gabel 1 Ligase Grob .-Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den komplementären Basenpaaren lösen sich ●->die entstandenen Einzelstränge sind Matrizen (Mutterstrang) für die Synthese eines komplementären zweiten Strangs ●=zwei DNA-Doppelhelixmoleküle -> haben die selbe Basensequenz =>semikonservative Replikation Molekularer Mechanismus ●-Verdopplung erfolgt mithilfe verschiedener Enzyme ●-Helikase entspiralisiert die Doppelhelix -> trennt die Wasserstoffbrückenbindung = trennt den Doppelstrang ●- Primase erzeugt einen kurzen RNA-Strang (hat Uracil statt Thymin) ●-DNA-Polymerase braucht diese RNA-Primer (hat je 30 Nukleotide) -> weil sie den Polynukleotidstrang nur in 5´-> 3´ Ende verlängern kann - Abfolge der Nukleotide wird durch Matrizenstrang vorgegeben DNA-Polymerase ließt ab -> verknüpft die Nukleotide (aus den Zellplasma & -poren) -> beginnend am RNA-Primer! - Synthese folgt in 5´->3´Ende...

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(Richtung der sich öffnenden Replikationsglabel) -> weil die DNA-Polymerase ein neues Nukleotid an die 3´-Hydroxylgruppe der Desoxyribose verknüpft => deshalb nur ein Strang kontinuierlich synthetisiert = Leitstrang ●offenes 3'Ende entfernte sich vom Gabelungspunkt -> bricht nach ungefähr 1000 Nukleotiden ab -> beginnt nach erneuten Herrstellung eines Primers von Neuem RNA-Primer imitiert 5'Ende für 5'->3' Ende kurze Abschnitte in der neu synthetisierten DNA entstehen => Okazaki-Fragmente RNA-Primer werden von einer anderen DNA-Polymerase entfernt diese werden durch DNA-Nukleotide ersetzt Ligase verbindet die Okazaki-Fragmente durch Phosphodiesterverbindungen (schließt die lücken) = Folgestrang ende. ig: itsZehuv PCR Polymerase-Kettenreaktion Verfahren zur gezielten Vervielfältigung bestimmter DNA-Abschnitte (Basismethode der Molekularbiologie) - Mit der PCR gelingt es einen DNA-Abschnitt in kurzer Zeit millionenfach zu verfielfältigen. Die DNA wird isoliert und in einen Reaktionssatz gebracht (enthält einen Puffer, Nucleotide, 2 verschiedene Primer und ein Enzym das eine DNA- Polymerase enthält) - Primer = kurze, einsträngige DNA-Stücke, die aus ca. 25 Nukleotiden synthetisiert werden => beide Primer passen jeweils komplementär an eine ganz bestimmte Stelle der Ziel- DNA, die vorher einzelsträngig gemacht wurde - ein Primer bindet an einen der Komplementärsträngige => er rahmt verfielfältigten DNA-Abschnitt ein - die taq-Polymerase verknüpft aus Primern die Nukleotide zu einem neuen DNA-Strang Ablauf der PCR 1. Bei 95°C wird die doppelsträngige Ziel-DNA gespalten => Denaturierung 2. Abkühlung auf 55°C die Primer lagern sich an die Einzelstränge => Hybridisierung 3. Bei 72°C Synthese der neuen komplementären-Doppelstränge => Polymerisierung wieder von vorne ig: itsZehuv 5' 3 5' 3 5' 3 Denaturierung bei 90 °℃ DNA-Abschnitt wird in Einzelstränge getrennt weitere Zyklen 5' 3 1 Polymerasekettenreaktion 3' 5' .3 5' 3 5' 5' 5' 3 Primer A IT Synthese bei 70 °C H Taq-Polymerase Hybridisierung bei 50-65 °C 3' 3' 5' Primer B 5' 5' Gelelektrophorese Molekülgemische können damit aufgetrennt werden z.B. Proteine und Nukleinsäuren. Die elektrisch geladenen Makromoleküle wandern dabei unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes durch ein Gel. Je kleiner die Moleküle sind desto schneller wandern sie. Am Ende der Gelelektrophorese liegen Moleküle gleicher Molekülmasse in der selben Zone des Gels. Nach dem anfärben bilden diese Zonen sichtbare Banden im Gel. ig: itsZehuv Gel Glasplatten Gemisch von Molekülen unterschiedlicher Größe Strom- Quelle -E 3 ||||||| unsichtbar kürzere Moleküle längere Moleküle 3000111||| 300 1001I LILL THE gefärbtes, fertiges Gel Vergleich PCR & DNA-Replikaton Auftrennung der Temperaturerhöhung DNA-Stränge Syntheseleit- und kontinuierlich Folgestrang Synthese des Leitstrangs Start RNA werden durch DNA ersetzt PCR Start- und Endpunkt ig: itsZehuv Primer benötigt DNA- Stränge enfällt Primersequenz und Ende durch DNA-Replikation Temperaturerhöhung herbeigeführt (Taq- Polymerase ist hitzestabil) Helicase Folgestrang diskontinuierlich Leitstrang kontinuierlich erfolgt in Form von Okazaki- Fragmenten, die zusammengefügt werden ● Primer benötigt RNA-Stränge findet statt Basenabfolge ist festgelegt (DNA-Polymerase ist nicht hitzestabil)

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Vielen Dank, wirklich hilfreich für mich, da wir gerade genau das Thema in der Schule haben 😁

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