2. • Genregulation bezeichnet in der Biologie die
Steuerung der Aktivität von Genen, genauer
die Steuerung der Genexpression.
• Sie bestimmt, ob das von dem Gen codierte
Protein in der Zelle gebildet wird, zu welcher
Zeit und in welcher Menge.
3.
4. • Die genetischen Informationen in den Zellen eines
Organismus unterscheiden sich nicht voneinander.
• Dabei gibt es doch viele verschiedene Zelltypen
mit unterschiedlichen Funktionen und Aufgaben!
• Dazu sind unterschiedliche Enzymausstattungen in
den Zellen notwendig.
• Diese entstehen dadurch, dass nicht alle Gene in
den Zellen immer zum Einsatz kommen, sondern
diese zum Teil gehemmt werden, wenn die
entsprechenden Enzyme nicht gebraucht werden.
5. Vererbung von Eigenschaften und Merkmalen
• Die für die Vererbung von Eigenschaften und
Merkmalen erforderliche und auf der Ebene der
Zellen und der Individuen weitergegebene
Information ist in der DNA enthalten,
6. Genomstruktur
• Es gibt:
• 1. codierende und
• 2. nichtcodierende Abschnitte der DNA.
• Nach codierenden Abschnitte (Gene) werden
im Genexpression aus Aminosäuren Proteine
gebildet.
• Aber auch nichtcodierende Bereiche können
wichtige Funktionen aufweisen, so etwa bei
der Genregulation.
7. eukaryotisches Genom
• Bei den Eukaryoten besteht das Kern-Genom
(Karyom) aus mehreren bis zahlreichen
strangförmigen Chromosomen.
• Die Kern-DNA wird auch als nukleäre DNA
(nDNA) bezeichnet.
• Die Anzahl der Chromosomen ist
artspezifisch !
8.
9. prokaryotisches Genom
• Bei den Prokaryoten liegt die DNA als langes,
in sich geschlossenes Molekül vor.
• Daneben können kürzere, ebenfalls in sich
geschlossene DNA-Moleküle,
sogenannte Plasmide, in variabler Anzahl
vorhanden sein.
• Prokaryotische Genome sind im Allgemeinen
wesentlich kleiner als eukaryotische.
10. Genom der Organellen
• Die Genome der Mitochondrien und
Plastiden sind wie prokaryotische Genome
organisiert ( Endosymbiontentheorie).
11. Gen
• In jedem Zellkern einer Zelle befindet sich die
Erbinformation eines Organismus.
• Diese Information liegt in Genen vor.
• Unter einem Gen versteht man im
Allgemeinen einen Abschnitt der DNA (Exons +
Introns), der die Information für ein
funktionelles Produkt trägt.
13. • Auf molekularer Ebene besteht ein Gen (in Bezug
auf seine Aktivität) aus zwei unterschiedlichen
Komponenten:
• Einem DNA-Abschnitt (= Strukturgen), von dem
durch Transkription eine RNA-Kopie hergestellt
wird, die wiederum als Vorlage für ein Protein
dient.
• Solche Proteine, die von Strukturgenen kodiert
werden, haben eine direkte Wirkung auf die
Zelle.
• Sie regulieren anderen Gene nicht!
14. • Zusätzliche DNA-Abschnitte (= Regulatorgen), die
an der Regulation dieses Kopiervorgangs
beteiligt sind.
• Regulatorgene haben somit eine indirekte
Wirkung auf die Zelle.
• Sie wirken über Strukturgene.
17. Geninteraktion mit der Umwelt
• Phänotypen
• Genetisch beeinflusste bzw. determinierte,
äußerlich beobachtete oder feststellbare
Merkmale heißen Phänotypen;
• Genetisch beeinflusste Phänotypen häufen
sich in biologisch definierten Familien, die
stets eine überzufällige Ähnlichkeit von DNA-
Sequenzvarianten zeigen.
18.
19. Phänotypische Plastizität
• Unter phänotypischer Plastizität wird allgemein,
dass Individuen mit dem gleichen Genotyp
(Erbinformation) unterschiedliche Phänotypen
ausbilden, je nach den gerade vorherrschenden
Umweltbedingungen.
• Organismen müssen, um zu überleben, auf ihre
Umweltbedingungen reagieren.
• Wie aber die genetische Kontrolle und die
Umwelt miteinander interagieren, ist wenig
erforscht.
21. Reaktionsnorm
• Genetisch festgelegter Rahmen, der bestimmt,
wie stark und in welcher Weise
Umwelteinflüsse bestimmte Eigenschaften
eines Lebewesens beeinflussen können.
