DNA Aufbau
Aus welchen Grundbausteinen besteht die DNA?
Die DNA besteht aus Nukleotiden, die sich aus einem Phosphat, einem Zucker (Desoxyribose) und einer von vier stickstoffhaltigen Basen (Adenin, Thymin, Cytosin, Guanin) zusammensetzen.
Was versteht man unter DNA-Replikation?
Die DNA-Replikation ist der Prozess, bei dem die DNA verdoppelt wird, um bei der Zellteilung beiden Tochterzellen eine vollständige Kopie des Erbguts zu liefern.
Was sind Okazaki-Fragmente?
Okazaki-Fragmente sind kurze DNA-Stücke, die am Folgestrang während der diskontinuierlichen Replikation gebildet werden.
Wie machten Meselson und Stahl die DNA in ihrem Experiment „sichtbar“?
Sie verwendeten Stickstoffisotope (^15N und ^14N), um die DNA aufgrund des unterschiedlichen Gewichts der Isotope zu unterscheiden.
Was zeigte die Zentrifugation nach der zweiten Zellteilung?
Es erschienen zwei Banden: eine in der Position für halb-schwere DNA (Mischung aus ^15N und ^14N) und eine für komplett leichte DNA (^14N/^14N), was das semikonservative Modell bestätigte.
Welche Basenpaare kommen in der DNA vor?
Adenin (A) paart sich immer mit Thymin (T) und Guanin (G) mit Cytosin (C).
Welche Enzymgruppe ist für das Entwinden der DNA während der Replikation verantwortlich?
Die Helikasen entwindet die DNA-Doppelhelix, um die beiden Stränge für die Replikation zugänglich zu machen.
Welche Funktion hat das Enzym Ligase bei der Replikation?
Die Ligase verbindet die Okazaki-Fragmente am Folgestrang, indem sie die Lücken im Zucker-Phosphat-Rückgrat schließt.
Was passierte, als die Bakterien aus dem ^15N-Medium in das ^14N-Medium übertragen wurden?
Nach einer Zellteilung enthielt jede DNA-Molekül einen alten ^15N-Strang und einen neu synthetisierten ^14N-Strang.
Was war der wichtigste Beweis für die semikonservative Replikation in diesem Experiment?
Der Nachweis, dass nach der ersten Zellteilung eine DNA mit einer intermediären Dichte (halb schwer) vorlag und nach der zweiten Zellteilung auch leichte DNA vorhanden war.
Wie sind die beiden Stränge der DNA miteinander verbunden?
Die beiden Stränge der DNA sind über Wasserstoffbrücken zwischen den Basen miteinander verbunden.
Welche Rolle spielt das Enzym DNA-Polymerase bei der Replikation?
Die DNA-Polymerase fügt die passenden Nukleotide an den entstehenden DNA-Strang an und synthetisiert so die neuen Stränge.
Was ist der Unterschied zwischen semikonservativer und konservativer Replikation?
Bei der semikonservativen Replikation besteht jede neu gebildete DNA-Doppelhelix aus einem alten und einem neu synthetisierten Strang. Bei der konservativen Replikation (die nicht in der Natur vorkommt) bliebe die alte Doppelhelix vollständig erhalten, und eine komplett neue würde gebildet.
Was zeigte die Zentrifugation nach der ersten Zellteilung?
Es zeigte sich eine Bandposition zwischen schwerer und leichter DNA, was darauf hinwies, dass jede DNA einen Strang aus ^15N und einen aus ^14N enthielt, was das semikonservative Modell unterstützte.
Warum wäre das Ergebnis bei konservativer Replikation anders ausgefallen?
Bei der konservativen Replikation hätte nach der ersten Zellteilung eine klare Trennung zwischen schwerer (alte) und leichter (neue) DNA erfolgen müssen, was nicht der Fall war.
Was versteht man unter dem „antiparallelen Aufbau“ der DNA?
Die beiden DNA-Stränge verlaufen in entgegengesetzter Richtung. Ein Strang läuft in 5'-3'-Richtung, der andere in 3'-5'-Richtung.
In welche Richtung arbeitet die DNA-Polymerase?
Die DNA-Polymerase arbeitet immer in 5'-3'-Richtung des neu synthetisierten Strangs.
Was war das Ziel des Experiments von Meselson und Stahl?
Das Ziel war es zu klären, welcher Mechanismus der DNA-Replikation verwendet wird: semikonservativ, konservativ oder dispersiv.
Was wäre das Ergebnis bei einer konservativen Replikation gewesen?
Bei konservativer Replikation hätten zwei separate Banden zu sehen sein müssen: eine schwere (elterliche) und eine leichte (neu synthetisierte) DNA.
Was versteht man unter bakterieller Transformation im Kontext von Averys Experiment?
Transformation ist der Prozess, bei dem Bakterien genetisches Material von anderen Bakterien aufnehmen und dadurch neue Eigenschaften erlangen. Avery untersuchte, welcher Bestandteil toter, virulenter Bakterien harmlose Bakterien in virulente Bakterien verwandeln konnte.
Was ist das Rückgrat der DNA?
Das Rückgrat der DNA besteht aus abwechselnden Phosphat- und Zuckermolekülen (Desoxyribose), die die Nukleotide miteinander verbinden.
Was versteht man unter dem „Leitstrang“ und dem „Folgestrang“?
Der Leitstrang wird kontinuierlich in 5'-3'-Richtung synthetisiert, während der Folgestrang diskontinuierlich in kurzen Abschnitten (Okazaki-Fragmente) synthetisiert wird.
Welches Organismusmodell verwendeten Meselson und Stahl in ihrem Experiment?
Sie verwendeten Escherichia coli (E. coli), ein Bakterium.
Was wäre das Ergebnis bei einer dispersiven Replikation gewesen?
Bei dispersiver Replikation hätte man nach mehreren Zellteilungen eine kontinuierliche Verschiebung der DNA-Dichte erwartet, da die DNA in Bruchstücke zerteilt und gemischt wäre.
Warum war Averys Experiment so bedeutsam für die Biologie?
Das Experiment war der erste direkte Beweis dafür, dass DNA und nicht Proteine die Trägerin der Erbinformation ist, was eine entscheidende Entdeckung in der Molekularbiologie darstellte.