Lösungen: Molekulare Grundlagen der Vererbung

zurück zu den Aufgaben (Molekulare Grundlagen der Vererbung)

1.         Ein Gen kann beispielsweise mit Erbfaktor oder Erbanlage übersetzt werden. Vom molekularen Aspekt aus betrachtet ist es der Abschnitt auf der DNA, der die Information für die Primärstruktur (= Sequenz der Aminosäuren) eine Proteins enthält.

2.         Die DNA kommt als Doppelhelix vor, die RNA besteht üblicherweise nur aus einem Strang. Die Zuckereinheit der DNA enthält eine OH-Gruppe weniger. Anstelle der Base Thymin enthält die RNA Uracil.

3.         Bei der Denaturierung eines DNA-Moleküls wird der Doppelstrang in zwei Einzelstränge aufgespalten. Dabei werden die Wasserstoffbrücken zwischen den Basen überwunden. Guanin und Cytosin können drei Wasserstoffbrücken ausbilden, Adenin und Thymin nur zwei. Wegen der kleineren Anzahl Wasserstoffbrücken kann eine Adenin-Thymin-DNA bei tieferer Temperatur denaturiert werden.

4a.      Der zum codogenen Strang komplementäre Teil der DNA entspricht im wesentlichen der mRNA, nur ist die Desoxyribose durch die Ribose und Thymin durch Uracil zu ersetzen.

b.         Die mRNA wird vom 5´Ende in Richtung 3´Ende gelesen. Das Triplett UCA entspricht der Aminosäure Serin.

5.         Ein Zwei-Basen-Codon mit 6 verschiedenen Basen ergäbe 62 = 36 verschiedene Codons. Diese würden also ausreichen, um 20 Aminosäuren zu codieren.

6.         Bakterien schützen sich mit solchen Enzymen vor Viren. Restriktionsenzyme spalten den DNA-Doppelstrang sequenzspezifisch. Dabei entstehen mehr oder weniger grosse DNA-Fragmente mit wohl definierten Eigenschaften. Die Spezifität und die Vielzahl der mittlerweile bekannten Restriktionsenzyme hat diese zum einem wichtigen Hilfsmittel der Molekularbiologie (z.B. Genübertragung, DNA-Analyse in der Rechtsmedizin) gemacht. Diese Enzyme werden aus Mikroorganismen erhalten.

7.         Bei den DNA-Molekülen sind die einzelnen Nucleotide am 5. C-Atom und am 3. C-Atom der Ribose mit den Phosphorsäureresten verknüpft. Da der 2,3-Didesoxyribose am 3. C-Atom die OH-Gruppe zur Veresterung mit der Phosphateinheit fehlt, bricht das Kettenwachstum ab.