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Von der DNA zum Protein (Abi)

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- Aufbau DNA - Nukeotide - semikonservative Replikation - Proteinbiosynthese - Transkription - Translation - mRNA - Ribosom - tRNA - Genetischer Code - Code-Sonne - Proteine

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5 Purinbasen 5 5 5¹ 3 3 3' Phosphosaure P Zucker HO-CH, OH Desoxyribose H. C Fig OH H Pyrimidinbasen .C. Cytosin (c) Wasserstoffbrückenbindungen 6)} Nukleotid {^(A A Adenin (A) DIR-I AUFBAU-DNA .T. Thymin (T.) G. Guanin G Nach dem Watson - Crick-Modell besteht die DNA aus zwei gegenläufigen Nukleinsäure-Strängen, deren Basen einander zugewandt in der Mitte liegen, während das Rückgrat aus Zucker- und. Phosphatresten außen liegt. Die Struktur ähnelt einer Strickleiter, die um ihre Längsachse verdreht, ist - man Spricht von einer Doppel helix. Die Basen bilden in der Mitte der Helix Paare, wobei immer. Adenin & Thymin, über Zwei Sowie Guanin & Cytosin über drei Wasserstoffbrückenbindungen verbunden sind. Diese Basenpaare stehen Senkrecht zur Helixachse und bilden einen hydrophoben Stapel, der für die Stabilität des Molekuls sagt. Sowohl den Durchmesser der Helix als auch den Abstand der Basenpaare konnten Watson und Crick aus den Röntgenbeugungsmustern ablesen. So konnten. Sie errechnen, dass die Doppelhelix pro Windung. recht. exakt zehn Basenpaare aufweist. Zudem ist die. Helix der DNA nicht ganz regelmäßig. Sie bildet eine große und eine kleine Furche aus. Enzyme nutzen diese Furchen, um die Basenabfolge (Sequenz) der DNA zu erkennen. Adenin Thymin Basen Cytosin Guanin N •Basenpaare -Phosphot-Despxyribose- Rückgraf NUKLEOTIDE Die Verbindung aus einem Zucker(indekül), und einer Base nennt man. Nukleosid, die Verbindung aus Zucker, einer Base und Phosphat Nukledtid. Dabei wird der Phosphatrest über das C5-Atam (5¹) des. Zuckers gebunden. Ein Nukleotid ist über seinen Phosphatrest mit dem C3-Atom (31) des Zuckers eines weiteren. Nucleotids verbunden. Auf diese Weise entsteht eine lange...

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Kette aus einer abwechselnden Folge von Zucker- und Phosphalindekilen. Das C1-Alam (1) des Zuckers ist jeweils mit einer der vier organischen Basen verknüight (Polynucleotid strang = Primärstruktur der. DNA/RNA). SEMIKONSERVATIVE REPLIKATION Generation Generation Generation Generation Topoisamerase 5' 3⁰ 14N Helicase 1 Chc. ASN Chr. DUA-Polymerase mit 15 markierte DNA. E Vermehrung in unmarkierten Medium (^U). Vermehrung in unmarkiertem Medium. Replicationsgabel Vermehrung in unmarkiertem Medium Die DNA-Polymerase kann nur von 31-5' Richtung lesen!. Primage Information muss gewährleisten, dass dies ohne Die genetische Information wird während der Mitose & Zellteilung von einer Zelle zur anderen weitergeben. Die DUA. als Träger dieser Fehler geschieht. Das von Watson & Crick vorgeschlagene Modell legt nahe, der Zweisträngigkeit eine wichtige Rolle bei der Verdopplung der DNA zuzuschreiben. Da die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basen der doppelsträngigen DNA nur eine geringe Bindungsenergie. besitzen, können die Einzelstränge Leicht voneinander getrennt werden... Leitstrang (3-5) ->Kontinuerliche Reproduction Okazaki - Fragment Der Doppelstrang der DNA teilt sich nach Act eines Reißverschlusses in zwei Hälften. Die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den komplementären Basenpaarungen werden enzymatisch gelöst und es entstehen zwei Einzelstränge. An jede der getrennten Basen lagert sich jeweils ein Nukleotid, mit der entsprechenden komplementären. Base an und die beiden Basen verknüpfen sich erneut über Wasserstoffbrückenbindungen. Die nun parallel zum vorhandenen. Einzelstrang angeordneten Nukleotide werden über. Zucker- und Phosphatreste miteinander verbunden Der Doppelstrang der neu gebildeten DNA setzt sich aus einem "alten" und einem neu gebildeten Strang, zusammen (semikonservative Replication). diskontinuierlicher Strang ·5' (5-3) · Folgestrang -T.A. 2 Chr. A xxx Initiation xxx Termination Elongation xxxx* xxx xxxx MA *xxx xxxx лах xxx xxx yooou!" Experiment von Meselson und Stahl (6. DNA-Polymerase: Liest, die DNA und fügt komplementare Nukleotide an {.7. Ligase verknüpft Nukleotide miteinander. 1. Topoisomerase entwindet die DNA-Helix 2. Helicase: spaltet Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Basen -> Replikationsgabel, entsteht (in Einzelstränge getrennt). 3. Primase: setzt den Primer (dient als „Ansatz" zur Anlagerung der DNA-Polymerase. = RUA) 4. DNA-Polymerase: Liest die DNA und fügt komplementäre Nukleotide an 5. Rosell: entfernt RNA-Nucleotide PROTEINBIOSYNTHESE Heute ist bekannt, dass von der genetischen Information bis zur Ausprägung eines Merkmals viele Reaktionen ablaufen müssen, von denen jede durch ein Enzymprotein gesteuert wird. Für die Bildung eines Enzymproteins ist ein bestimmter DNA-Abschnitt zuständig. Dieser Zusammenhang zwischen Genen und Enzymen wurde 1941 von. Beadle und Tatum erkannt und in der. Ein-Gen-ein-Enzym- Hypothese formuliert. Der polymere Aufbau von DVA und. Proteinen lässt vermuten, dass die Basenfolge der. DNA für die Reihenfolge der Aminosäuren im. Protein verantwortlich ist. Durch die Codierung (Verschlüsselung) einer Aminosäure mit drei aufeinander folgenden Basen der DNA (Triplett, Coolen) lassen sich ausreichend "Codewarte" für die 20 Aminosäuren bilden, die Proteine aufbauen (Dreierkombinationen der vier Basen A.T.C,G: 4³ = 64 Kombinationen). Die Umsetzung genetischer Information zu Proteinen entsprechend der.. Anweisung der. DNA" erfolgt in zwei. Phasen: · Transkription: Übertragung der Basersequenz der DNA-Abschnitte (Gene) in die Bosensequenz einer Boten-Nukleinsäure = Messenger-RNA (mRNA). Translation: Übersetzung der Basensequenz der. mRNA in die Aminosäure-Sequenz des Proteins. 3. Transkription Promoter Tata-Box Gen (DUA-Abschnitt) MRUA Transkriptionsfaktoren TRANSKRIPTION Die Transkription ist der Prozess der „Umschreibung" (Herstellung von Kopien) der in der. DNA gespeicherten Information in eine Transportform, die mRNA. Der Mechanismus der. Transkription ähnelt dem der Replication der DNA. Es wird jedoch nur einer der beiden Einzelstränge abgelesen, der cooogene Strang, und der synthetisierte. RNA-Einzelstrang (mRNA). Löst sich von diesem Matrizenstrang. Nach einer Modellvorstellung verläuft die „Umschreibung" der.genetischen Information in mRNA in folgenden Schritten: (Eukaryoten -> Zellkern // Prokaryoten → Cytoplasma) 1. Die RUA-Polymerase (Transkriptase), ein Errzym mit komplexer Quartärstruktur, die einen Hohlzylinder ergibt, erkennt, eine bestimmte Basensequenz der DNA als Stadtstelle (Promoter), und. heftet sich an. (TATA-Box= Pronoter-Verursacher) 2. . Sie entwindet und öffnet den DUA-Doppelstrang (Initiationsphase) 13. Das Ablesen des codogenen Skrangs durch die RUA-Polymerase erfolgt von 3'- zum 5'-Ende. Die Ableserichtung und das Erkennen des codogenen Strangs werden durch den Promoter. angegeben 4. Elongation in der Synthese heftet die. RUA.-Polymerase (komplementäre) Nucleotiden. aus dem Zellplasma an die Basen an. 5. An der Zielstelle (mit spezifischer Basensequenz), bei Eukaryoten am Ende des Gens (Terminator), löst sich die RUA-Polymerase ab. 6. Bei Eukaryoten verlässt die MRNA den Zellkem, damit die Translation im Cytoplasma stattfinden kann. Bei Prokaryoten (die keinen Zellkern besitzen) setzt die Translation bereits an der gerade franskribierten mRNA ein.. Skufurgen Translation TATATC G C T ATATAG C G AT G ULALI |||| Wirkung Terminations- Sequenz Protein (aminte care se osequenz) Meramal 5' Codogener.- Strang-> wird gelesen. RUA-Ribose statt Desoxyribose & Base Uracil statt. Thymin ·3' nicht-Codogener-Strang → wird nicht gelesen RUA Polymerase: Liest die DNA in 3'-5' Richtung und Synthetisiect die mRNA in 5-3' Richtung. & entwindet die DUA-Helix und öffnet. die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basen. TRANSLATION Die Information, der mRUA wird an den Ribosomen in eine Aminosäuresequenz übersetzt und so das. Protein aufgebaut. Die kleinen RNA- Moleküle, die mit einer Aminosäure beladen, die Proteinsynthese an den Ribosomen bewerkstelligen, werden transfer-RNA (ARNA, Überträger-RUS) genannt. Das Anticodon, ist das Nudedichtriplett, das sich jeweils. Zu einem. Basentriplett der mRNA, dem Coolen, komplementär verhält. (im Cytoplasma) 1.). Die MRUA heftet sich mit dem. 5. Ende an die kleine Untereinheit. (Ve) des Ribosoms 2.) Eine FRUA heftet sich an die mRNA, dabei passt das Anticodon zum Codon. (TAC ist das erste Anticolon) 3.) Die große Untereinheit heftet sich an, dabei befindet sich die tRNA an der A-Stelle -> mit Bewegung des Ribosoms rutscht die ARNA in die P-Stelle 4.). Eine neue FRNA bindet in der A-Stelle. 5.). Die. Polypeptidkette der P-Stelle wird an die. Aminosäure der A-Stelle übertragen 16.) Das Ribosom rutscht ein. Triplet weiter in 3'-Richtung. 7.). Die freie. FRUA in der E-Stelle verlässt das. Ribosom 8.). Die FRUA mit der Polypeptidkette befindet sich in der. P-Stelle 9.). Die frei gewardene A-Stelle wird entsprechend dem Coolen mit einer neuen tRNA besetzt. 10.). Die Polypeptidkette der P-Stelle, wird an die A-Stelle übergeben. Ende: Ribosom erreicht in der A-Stelle ein Stopp-Coolon, dann wird ein Release-Faktor angeheftet und das Ribosan gibt die MRNA frei. AAA Akteure des. Translation: 1.) 2.) 3.) G Cadan 20 verschiedene Aminosäuren AAA (AAA) ·große ribosomale Untereinheit. ・FRNA-Bindungsstellen kleine ribosomale Untereinheit Codogener Strang MRUA Eselsbrücke. .A = Anfang - Polypeptid .P- .E= Exit. •U ل tus- -69- Aminoacyl-tRNA-Synthetase → belad. obe frei gewordene FRAJA. mit der entsprechenden Aminosäure G 5.) Aminoacyl FRUA Synthetose FRUA Andockstellen für Aminosäuren Andockstelle für ATP Andockstelle für die ARNA Struktur N Uracil Helix aus Zuckerphosphat. AMA Guanin mRNA Die MRNA (messenger-TWA = Boten-RNA) ist eine RNA, die aus der. DNA produziert wird. -große ribosomale Untereinheit -FRAM-Bindungsstellen kleine ribosomale Untereinheit Adenin Cytosin 3 Basen ergeben ein Basentriplet der genetische Code ist: RIBOSOM Ribosomen sind die Orte der Proteinproduktion. Sie bestehen. zum überwiegenden. Teil aus RUA und kommen in allen Zellen, vor. Ribosomen können. frei im Zytoplasma oder an das Endoplasmatische Retikulum gebunden vorliegen. Treten Ribosome eng nebeneinanderliegend auf, wird ihre Gesamtheit Polysom genannt.. Eselsbrücke. .A - Andong P-Polypeptid E = Exit. Die FRUA (transfer-RNA=Transport-RUA) ist eine Specielle Art der RUA, die eine Aminosäure mit sich trägt. Sie transportiert. diese Aminosäure an die Ribosomen, wo die Proteinherstellung. Während der Proteinbiosynthese stattfindet. Liegt frei im Cytoplasma der Zelle Aminoacyl-FRUA-Synthetase verknüpft Aminosäure mit der FRUA Funktion: Bote für die Erbinformation nicht überlappend les gibt keine Überschneidungen zwischen den Tripletts) Kommafrei (es gibt keine Trennzeichen am Anfang oder. Ende eines Tripletts) eindeutig (ein Basentriplet - eine bestimmte Aminosäure) redundant (mehrere Tripletts codieren für die gleiche Aminosäure) Universell (alle Organismen benutzen, diesen Code) ermöglicht die Proteinherstellung (Proteinbiosynthese) Thymin (T) wird durch Uraci((U). ersetzt.. tRNA Aminosäure-coler Akzeptor- Arm D-Schleife GENETISCHER CODE Bau einer FRAA Anticodon-Schleife Anbindungsstelle für Amindsäure -TYC-Schleife •zusätzlicher Arm oder variable Schleife - Anticadon

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Cool, mit dem Lernzettel konnte ich mich richtig gut auf meine Klassenarbeit vorbereiten. Danke 👍👍

- Aufbau DNA - Nukeotide - semikonservative Replikation - Proteinbiosynthese - Transkription - Translation - mRNA - Ribosom - tRNA - Genetischer Code - Code-Sonne - Proteine

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Da die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basen der doppelsträngigen DNA nur eine geringe Bindungsenergie. besitzen, können die Einzelstränge Leicht voneinander getrennt werden... Leitstrang (3-5) ->Kontinuerliche Reproduction Okazaki - Fragment Der Doppelstrang der DNA teilt sich nach Act eines Reißverschlusses in zwei Hälften. Die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den komplementären Basenpaarungen werden enzymatisch gelöst und es entstehen zwei Einzelstränge. An jede der getrennten Basen lagert sich jeweils ein Nukleotid, mit der entsprechenden komplementären. Base an und die beiden Basen verknüpfen sich erneut über Wasserstoffbrückenbindungen. Die nun parallel zum vorhandenen. Einzelstrang angeordneten Nukleotide werden über. Zucker- und Phosphatreste miteinander verbunden Der Doppelstrang der neu gebildeten DNA setzt sich aus einem "alten" und einem neu gebildeten Strang, zusammen (semikonservative Replication). diskontinuierlicher Strang ·5' (5-3) · Folgestrang -T.A. 2 Chr. A xxx Initiation xxx Termination Elongation xxxx* xxx xxxx MA *xxx xxxx лах xxx xxx yooou!" Experiment von Meselson und Stahl (6. DNA-Polymerase: Liest, die DNA und fügt komplementare Nukleotide an {.7. Ligase verknüpft Nukleotide miteinander. 1. Topoisomerase entwindet die DNA-Helix 2. Helicase: spaltet Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Basen -> Replikationsgabel, entsteht (in Einzelstränge getrennt). 3. Primase: setzt den Primer (dient als „Ansatz" zur Anlagerung der DNA-Polymerase. = RUA) 4. DNA-Polymerase: Liest die DNA und fügt komplementäre Nukleotide an 5. Rosell: entfernt RNA-Nucleotide PROTEINBIOSYNTHESE Heute ist bekannt, dass von der genetischen Information bis zur Ausprägung eines Merkmals viele Reaktionen ablaufen müssen, von denen jede durch ein Enzymprotein gesteuert wird. Für die Bildung eines Enzymproteins ist ein bestimmter DNA-Abschnitt zuständig. Dieser Zusammenhang zwischen Genen und Enzymen wurde 1941 von. Beadle und Tatum erkannt und in der. Ein-Gen-ein-Enzym- Hypothese formuliert. Der polymere Aufbau von DVA und. Proteinen lässt vermuten, dass die Basenfolge der. DNA für die Reihenfolge der Aminosäuren im. Protein verantwortlich ist. Durch die Codierung (Verschlüsselung) einer Aminosäure mit drei aufeinander folgenden Basen der DNA (Triplett, Coolen) lassen sich ausreichend "Codewarte" für die 20 Aminosäuren bilden, die Proteine aufbauen (Dreierkombinationen der vier Basen A.T.C,G: 4³ = 64 Kombinationen). Die Umsetzung genetischer Information zu Proteinen entsprechend der.. Anweisung der. DNA" erfolgt in zwei. Phasen: · Transkription: Übertragung der Basersequenz der DNA-Abschnitte (Gene) in die Bosensequenz einer Boten-Nukleinsäure = Messenger-RNA (mRNA). Translation: Übersetzung der Basensequenz der. mRNA in die Aminosäure-Sequenz des Proteins. 3. Transkription Promoter Tata-Box Gen (DUA-Abschnitt) MRUA Transkriptionsfaktoren TRANSKRIPTION Die Transkription ist der Prozess der „Umschreibung" (Herstellung von Kopien) der in der. DNA gespeicherten Information in eine Transportform, die mRNA. Der Mechanismus der. Transkription ähnelt dem der Replication der DNA. Es wird jedoch nur einer der beiden Einzelstränge abgelesen, der cooogene Strang, und der synthetisierte. RNA-Einzelstrang (mRNA). Löst sich von diesem Matrizenstrang. Nach einer Modellvorstellung verläuft die „Umschreibung" der.genetischen Information in mRNA in folgenden Schritten: (Eukaryoten -> Zellkern // Prokaryoten → Cytoplasma) 1. Die RUA-Polymerase (Transkriptase), ein Errzym mit komplexer Quartärstruktur, die einen Hohlzylinder ergibt, erkennt, eine bestimmte Basensequenz der DNA als Stadtstelle (Promoter), und. heftet sich an. (TATA-Box= Pronoter-Verursacher) 2. . Sie entwindet und öffnet den DUA-Doppelstrang (Initiationsphase) 13. Das Ablesen des codogenen Skrangs durch die RUA-Polymerase erfolgt von 3'- zum 5'-Ende. Die Ableserichtung und das Erkennen des codogenen Strangs werden durch den Promoter. angegeben 4. Elongation in der Synthese heftet die. RUA.-Polymerase (komplementäre) Nucleotiden. aus dem Zellplasma an die Basen an. 5. An der Zielstelle (mit spezifischer Basensequenz), bei Eukaryoten am Ende des Gens (Terminator), löst sich die RUA-Polymerase ab. 6. Bei Eukaryoten verlässt die MRNA den Zellkem, damit die Translation im Cytoplasma stattfinden kann. Bei Prokaryoten (die keinen Zellkern besitzen) setzt die Translation bereits an der gerade franskribierten mRNA ein.. Skufurgen Translation TATATC G C T ATATAG C G AT G ULALI |||| Wirkung Terminations- Sequenz Protein (aminte care se osequenz) Meramal 5' Codogener.- Strang-> wird gelesen. RUA-Ribose statt Desoxyribose & Base Uracil statt. Thymin ·3' nicht-Codogener-Strang → wird nicht gelesen RUA Polymerase: Liest die DNA in 3'-5' Richtung und Synthetisiect die mRNA in 5-3' Richtung. & entwindet die DUA-Helix und öffnet. die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basen. TRANSLATION Die Information, der mRUA wird an den Ribosomen in eine Aminosäuresequenz übersetzt und so das. Protein aufgebaut. Die kleinen RNA- Moleküle, die mit einer Aminosäure beladen, die Proteinsynthese an den Ribosomen bewerkstelligen, werden transfer-RNA (ARNA, Überträger-RUS) genannt. Das Anticodon, ist das Nudedichtriplett, das sich jeweils. Zu einem. Basentriplett der mRNA, dem Coolen, komplementär verhält. (im Cytoplasma) 1.). Die MRUA heftet sich mit dem. 5. Ende an die kleine Untereinheit. (Ve) des Ribosoms 2.) Eine FRUA heftet sich an die mRNA, dabei passt das Anticodon zum Codon. (TAC ist das erste Anticolon) 3.) Die große Untereinheit heftet sich an, dabei befindet sich die tRNA an der A-Stelle -> mit Bewegung des Ribosoms rutscht die ARNA in die P-Stelle 4.). Eine neue FRNA bindet in der A-Stelle. 5.). Die. Polypeptidkette der P-Stelle wird an die. Aminosäure der A-Stelle übertragen 16.) Das Ribosom rutscht ein. Triplet weiter in 3'-Richtung. 7.). Die freie. FRUA in der E-Stelle verlässt das. Ribosom 8.). Die FRUA mit der Polypeptidkette befindet sich in der. P-Stelle 9.). Die frei gewardene A-Stelle wird entsprechend dem Coolen mit einer neuen tRNA besetzt. 10.). Die Polypeptidkette der P-Stelle, wird an die A-Stelle übergeben. Ende: Ribosom erreicht in der A-Stelle ein Stopp-Coolon, dann wird ein Release-Faktor angeheftet und das Ribosan gibt die MRNA frei. AAA Akteure des. Translation: 1.) 2.) 3.) G Cadan 20 verschiedene Aminosäuren AAA (AAA) ·große ribosomale Untereinheit. ・FRNA-Bindungsstellen kleine ribosomale Untereinheit Codogener Strang MRUA Eselsbrücke. .A = Anfang - Polypeptid .P- .E= Exit. •U ل tus- -69- Aminoacyl-tRNA-Synthetase → belad. obe frei gewordene FRAJA. mit der entsprechenden Aminosäure G 5.) Aminoacyl FRUA Synthetose FRUA Andockstellen für Aminosäuren Andockstelle für ATP Andockstelle für die ARNA Struktur N Uracil Helix aus Zuckerphosphat. AMA Guanin mRNA Die MRNA (messenger-TWA = Boten-RNA) ist eine RNA, die aus der. DNA produziert wird. -große ribosomale Untereinheit -FRAM-Bindungsstellen kleine ribosomale Untereinheit Adenin Cytosin 3 Basen ergeben ein Basentriplet der genetische Code ist: RIBOSOM Ribosomen sind die Orte der Proteinproduktion. Sie bestehen. zum überwiegenden. Teil aus RUA und kommen in allen Zellen, vor. Ribosomen können. frei im Zytoplasma oder an das Endoplasmatische Retikulum gebunden vorliegen. Treten Ribosome eng nebeneinanderliegend auf, wird ihre Gesamtheit Polysom genannt.. Eselsbrücke. .A - Andong P-Polypeptid E = Exit. Die FRUA (transfer-RNA=Transport-RUA) ist eine Specielle Art der RUA, die eine Aminosäure mit sich trägt. Sie transportiert. diese Aminosäure an die Ribosomen, wo die Proteinherstellung. Während der Proteinbiosynthese stattfindet. Liegt frei im Cytoplasma der Zelle Aminoacyl-FRUA-Synthetase verknüpft Aminosäure mit der FRUA Funktion: Bote für die Erbinformation nicht überlappend les gibt keine Überschneidungen zwischen den Tripletts) Kommafrei (es gibt keine Trennzeichen am Anfang oder. Ende eines Tripletts) eindeutig (ein Basentriplet - eine bestimmte Aminosäure) redundant (mehrere Tripletts codieren für die gleiche Aminosäure) Universell (alle Organismen benutzen, diesen Code) ermöglicht die Proteinherstellung (Proteinbiosynthese) Thymin (T) wird durch Uraci((U). ersetzt.. tRNA Aminosäure-coler Akzeptor- Arm D-Schleife GENETISCHER CODE Bau einer FRAA Anticodon-Schleife Anbindungsstelle für Amindsäure -TYC-Schleife •zusätzlicher Arm oder variable Schleife - Anticadon