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Aufbau der DNA

DNA als Erbsubstanz

Die DNA setzt sich aus einem Nukleosid und einem Nukleotid zusammen. Ein Nukleotid setzt sich aus einer organischen Base (Guanin, Adenin, Cytosin und Thymin), der Desoxyribose und drei Phosphatresten zusammen.

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Das Nukleotid oder dNTP wird aus folgenden Bestandteilen gebildet: Zucker, drei Phosphorsäurereste, eine organische Base

Grundlegend ist der Fünferzucker, im Fall der DNA die Desoxyribose.

In der Abbildung sind die Kohlenstoffatome C1 bis C5 gekennzeichnet. Am C1-Kohlenstoff ist eine der vier möglichen organischen Basen gebunden. Am C5 findet sich der Phosphatrest.

Vor Einbau des Nukleotids in die DNA liegt dieses als Triphosphat vor. Wie in der Abbildung gezeigt, sind drei Phosphatreste am C5 gebunden. Beim Einbau in die DNA werden zwei der Phosphatreste abgespalten und nur das Monophosphat in den DNA-Strang eingebaut. Am C3-Kohlenstoff ist eine Alkohol- oder OH-Gruppe gebunden. Diese wird in der DNA benötigt, um ein weiteres Nukleotid einbauen zu können. Die Verlängerung der DNA erfolgt immer am 3'-Ende, also an der Alkoholgruppe des C3.

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Die Nummerierung der Desoxyribose ist Grundlage der Strangorientierung (5'→3'-Orientierung)

Nukleotid: Grundbaustein der DNA
Nukleotid: Grundbaustein der DNA. Wo liegen die wichtigen C-Atome C1, C3 und C5? Welche Gruppen werden an diesen C-Atomen angebunden?

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Kohlenstoffatome der Desoxyribose sind verknüpft mit:
C1: organische Base
C3: OH-Gruppe
C5: Phosphorsäurerest 

Leitermodell der DNA. Holme entsprechen dem DNA-Rückgrat aus Phosphosäurerest und Zucker, die Sprossen entsprechen den komplementären Basen.
Leitermodell der DNA
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Molekularbiologie / Genetik

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • DNA als Erbsubstanz
    • Einleitung zu DNA als Erbsubstanz
    • Molekularbiologie als Thema im Abitur
    • Aufbau der DNA
      • Einleitung zu Aufbau der DNA
      • Einzelstränge der DNA
    • Experiment von Griffith (1928)
    • Mutationen
    • DNA- Replikation
      • Einleitung zu DNA- Replikation
      • historisches Experiment: Meselson und Strahl
    • Organisation der DNA
  • Vom Gen zum Protein
    • Einleitung zu Vom Gen zum Protein
    • Transkription
    • Translation
      • Einleitung zu Translation
      • Der genetische Code
      • Die Aufgaben der RNAs (mRNA, tRNA)
    • Proteinbiosynthese in Eukaryoten
    • Genwirkkette
      • Einleitung zu Genwirkkette
      • Genwirkkette am Beispiel Neurospora crassa
      • additive Polygenie
    • Regulation der Genexpression
      • Einleitung zu Regulation der Genexpression
      • Genregulation: molekularen Ebenen
      • Lac-Operon
      • Trp-Operon
      • Genexpression bei Eukaryoten
        • Einleitung zu Genexpression bei Eukaryoten
        • Epigenetik
          • Einleitung zu Epigenetik
          • DNA-Methylierung
        • Riesenchromosome machen Expression sichtbar
          • Einleitung zu Riesenchromosome machen Expression sichtbar
          • Entwicklungsstadien von Drosophila - regulierte Genexpression
  • Methoden der Gen- und Reproduktionstechnik
    • Einleitung zu Methoden der Gen- und Reproduktionstechnik
    • Klonierung
      • Einleitung zu Klonierung
      • Restriktionsenzyme
      • Methode: Gel-Elektrophorese
      • Klonierung von Fremd-DNA und Transformation
      • Transformation
      • cDNA
    • Methode: Polymerase-Ketten-Reaktion
    • Methode: genetischer Fingerabdruck
    • Methode: Gensonde
    • Methode: DNA-Microarray (Biochip)
    • Methode: FISH
    • Bedeutung von Gentechnik in Biologie, Landwirtschaft und Medizin
  • Genetik der Zelle
    • Einleitung zu Genetik der Zelle
    • Zellteilung
      • Einleitung zu Zellteilung
      • Mitose
      • Meiose
      • Zellteilungsstörungen
    • Stammzellen
      • Einleitung zu Stammzellen
      • Gewinnung embryonaler Stammzellen
      • Differenzierung von Stammzellen
      • Differentielle Genaktivität
        • Einleitung zu Differentielle Genaktivität
        • Steuerung der Genexpression in verschiedenen Entwicklungsphasen
        • Dictoyostelium discoideum
        • therapeutisches Klonen
          • Einleitung zu therapeutisches Klonen
          • Reproduktionstechnik - am Beispiel Dolly
        • Genetische Askpekte einer Krebserkrankung
      • Stammzellen - wie weit darf die Forschung gehen?
  • Humangenetik
    • Einleitung zu Humangenetik
    • Gendiagnose
    • Mendel Regeln
      • Einleitung zu Mendel Regeln
      • monohybrider Erbgang
      • dihybrider Erbgang
      • Genkopplung
    • Genetische Beratung - Erbkrankheiten
    • Stammbaumanalysen
      • Einleitung zu Stammbaumanalysen
      • Heterozygotentest
      • Beispiele für Erbgänge und Stammbäume
    • Der Einfluß einer Mutation auf den Phänotyp - Beispiel einer Erbkrankheit
    • Pränataldiagnostik
    • Trisomie 21 - Beispiel einer Chromosomenmutation
    • Turner und Klinefelter - Beispiele für Fehlverteilungen der Gonosomen
    • Blutgruppen und Rhesusfaktoren
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