Biologie: 4.7. Chromosomentheorie der Vererbung - Grundlagen PDF

 Zurück zur Webseite  Einstellungen    Als erledigt kennzeichnen Länge: Die Chromosomentheorie der Vererbung besagt, dass sich der Großteil der für die eukaryotische For Erbinformationen im Zellkern beFnden: durch DNA bz...

 Zurück zur Webseite  Einstellungen    Als erledigt kennzeichnen Länge: Die Chromosomentheorie der Vererbung besagt, dass sich der Großteil der für die eukaryotische For Erbinformationen im Zellkern beFnden: durch DNA bzw. in Form von Chromosomen gespeichert. Ein Chromosom besteht nicht nur aus reiner Desoxyribonukleinsäure (DNA), sondern auch aus Prote Histonen, die die DNA stabilisieren. Der dabei entstehende Komplex wird Chromatin genannt. Also w gestellt wird, die lautet: „Aus was besteht ein Chromosom?“, dann ist deine Antwort ab jetzt hoffentl DNA", sondern „aus Chromatin!“ Anmerkung: Der Komplex aus acht Histonen (= Histonoktamer) und dem dazugehörigen DN man Nukleosom. Dies gilt als kleinste „Verpackungseinheit“ der DNA. Die Abbildung schematisiert die "Verpackungsstufen" bis hin zu einem fertigen Chromosom: Ein Chromosom liegt in der stark kondensierten Form nur (!) in der Metaphase einer Zellteilung vor. W Interphase ist das Genmaterial aufgelockert und auf keinen Fall als Ganzes so stark kondensiert. Be Zellkern von aufgelockertem Chromatin spricht man von Euchromatin. Heterochromatin im Gegensa verdichtetes Chromatin. Die zwei Schwesterchromatiden, aus denen jedes Chromosom besteht, weisen die gleichen Allele au eines Chromosoms wird als q-Arm, der kurze als p-Arm (p für petit – französisch für klein) bezeichn Centromers unterscheidet man verschiedene Chromosomentypen: metazentrischer Typ (Centromer in der Mitte) submetazentrischer Typ (Centromer zwischen Mitte und Chromosomenarmende) akrozentrischer Typ (Centromer am Ende/ sehr kleiner p-Arm) Bisher haben die sog. Telomere noch keine Erwähnung gefunden. Diese stellen das Ende der Chrom werden bei jeder Zellteilung minimal verkürzt. Das liegt daran, dass die DNA-Polymerase einen RNA- der letzte RNA-Primer aber nicht mehr in DNA umgeschrieben werden kann. So verkürzt sich der Str gesamte Chromosom um diesen DNA-Abschnitt bei jeder DNA-Replikation (vgl. Kap. 5.2). Bei den Keimbahnzellen und in Zellen, die sich sehr häuFg teilen müssen, wie den Stammzellen (z. B und den Immunzellen, stellt die Telomerase die verlorenen „Endstücke“ wieder her. Das ist jedoch be nicht möglich, was als ein Grund für den Alterungsprozess der Menschen gilt. Z Wiederholung ist der Schlüssel zum Lernerfolg. Möchtest du diesen Inhalt (erneut) als Video erle 02:16 Erweiterung (BETA - Feedback) Neben der grundlegenden Funktion der Chromosomen als Träger der Erbinformation ist der Aufba ein zentraler Aspekt der Genetik. Chromatin besteht aus DNA und Histonproteinen, die eine wese Verpackung der DNA im Zellkern spielen. Doch wie genau kommt es zur Bindung der DNA an die H Die DNA besteht aus einem sogenannten Phosphatrückgrat, das negativ geladen ist, da die Phos negative elektrische Ladung tragen. Im Gegensatz dazu sind die Histone, um die sich die DNA wic Aminosäuren wie Lysin aufgebaut, die bei dem im Zellkern vorherrschenden pH-Wert positiv gelad entgegengesetzten Ladungen sorgen für elektrostatische Anziehungskräfte, durch die die DNA fe Fxiert wird. Dieser Mechanismus ist entscheidend für die Struktur und Stabilität des Chromatins. Doch die Bindung zwischen DNA und Histonen ist nicht starr, sondern kann durch speziFsche Mo Histone dynamisch reguliert werden. Diese HistonmodiPkationen umfassen die Methylierung, Ac weitere chemische Veränderungen, die die Ladungsverhältnisse zwischen DNA und Histonen verä Anlagerung von Acetylgruppen an die basischen Aminosäuren der Histone, beispielsweise Lysin, Ladung neutralisiert. Dies schwächt die Anziehung zwischen DNA und Histon, wodurch die DNA w gebunden ist und für Enzyme, die für die Transkription der DNA in RNA zuständig sind, zugänglich Acetylierung der Histone fördert also in der Regel eine erhöhte Genexpression. Im Gegensatz dazu kann eine Methylierung von Histonen je nach Kontext unterschiedliche Effekt Fällen führt sie zu einer stärkeren Bindung zwischen DNA und Histonen, was die Transkription de da die DNA dichter verpackt ist. Dies führt zur Heterochromatinbildung, bei der die DNA weniger z die Genexpression hemmt. Die Euchromatinbereiche, in denen die DNA weniger fest an die Histon sind hingegen aktive Bereiche, in denen Gene transkribiert werden können. Diese dynamische Regulation des Chromatins durch HistonmodiPkationen spielt eine zentrale Ro Epigenetik. Epigenetische Veränderungen beeinAussen, welche Gene aktiv oder inaktiv sind, ohn liegende DNA-Sequenz zu verändern. Dies hat weitreichende Auswirkungen auf die Zellfunktion, E sogar auf die Entstehung von Krankheiten. Bsp.: Durch bestimmte Umweltein8üsse oder Lebensgewohnheiten können epigeneti werden, die langfristig die Genexpression beein8ussen und sogar an Nachkommen w werden können. Eine bedeutende Rolle in der Chromosomenstruktur spielen auch die Telomere, die sich an den En Chromosomen beFnden. Diese nicht-codierenden Bereiche bestehen aus repetitiven DNA-Sequen Chromosomen Schutz bieten und verhindern, dass wichtige genetische Informationen bei jeder Z gehen. Mit jeder Zellteilung verkürzen sich die Telomere jedoch leicht, da der letzte Abschnitt der vollständig repliziert werden kann. Dieser Prozess ist einer der Hauptfaktoren, die mit der Zellalte begrenzten Teilungspotenzial von Zellen in Verbindung gebracht werden.  Im Gegensatz dazu verfügen bestimmte Zelltypen, wie Stammzellen oder Keimzellen, über ein En Telomerase, das die Verkürzung der Telomere rückgängig machen kann. Die Telomerase fügt den DNA-Sequenzen hinzu, wodurch diese Zellen ihre Fähigkeit zur Teilung über lange Zeiträume aufre können. Dieser Mechanismus ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Keimbahn und die G Organismen, da ohne Telomerase die Fähigkeit der Zellen, sich korrekt zu teilen, im Laufe der Zeit t ◀ 6. Kernteilung - M...