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Steuerung der Genexpression in verschiedenen Entwicklungsphasen

Genetik der Zelle
Stammzellen / Differentielle Genaktivität

Wie die Genexpression in unterschiedlichen Phasen der Entwicklung gesteuert wird, zeigen die Ergebnisse ausführlicher Untersuchungen an der Fruchtfliege Drosophila.

  • Insektenkörper sind deutlich segmentiert. Diese Unterteilung in Abschnitte (Segmentierung) wird schon früh in der Embryonalentwicklung festgelegt. Ursache dieser Festlegung ist die differenzielle Genexpression.
  • Bereits im Drosophila-Ei sind solche Faktoren vorgegeben (Maternaleffektgene). So unterliegt der Embryo einem mütterlichen Einfluss, unabhängig vom väterlichen Genmaterial. Die Faktoren basieren nicht nur auf DNA-Information, sondern ebenso auf mRNA-Molekülen und Proteinen. Die Faktoren sind nicht gleichmäßig, sondern vielmehr in Gradienten über das Ei verteilt und legen auf diese Weise die Achsen des späteren Insekts fest.

Die Produkte der Segmentierungsgene bestimmen die Ausprägung der Segmente der Fliegenlarve in Anzahl, Grenzen und Polarität. Die Produkte der Maternaleffektgene beeinflussen die Segmentierungsgene, sodass drei Gengruppen entstehen:

  • Lückengene
  • Paarregelgene
  • Segmentpolaritätsgene

Sobald die Segmente gebildet wurden, definieren die homöotischen Gene diese Segmente und bestimmen ihre Funktion/Aufgabe.

Insgesamt müssen Maternaleffektgene, Segmentierungsgene und homöotische Gene bzw. deren Genprodukte perfekt zusammenspielen um aus dem befruchteten Ei eine Drosophila-Larve bzw. -Fliege entstehen zu lassen.

Multiple-Choice
Wie nennt man Entwicklungskontrollgene noch?
0/0
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Hinweis:

Bitte kreuzen Sie die richtigen Aussagen an. Es können auch mehrere Aussagen richtig oder alle falsch sein. Nur wenn alle richtigen Aussagen angekreuzt und alle falschen Aussagen nicht angekreuzt wurden, ist die Aufgabe erfolgreich gelöst.

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Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Steuerung der Genexpression in verschiedenen Entwicklungsphasen ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Molekularbiologie / Genetik.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses Molekularbiologie / GenetikMolekularbiologie / Genetik
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Molekularbiologie / Genetik

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • Molekularbiologie als Thema im Abitur
    • Einleitung zu Molekularbiologie als Thema im Abitur
  • DNA als Erbsubstanz
    • Einleitung zu DNA als Erbsubstanz
    • 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
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      • 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
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        • 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
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      • Einleitung zu Klonierung
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      • Klonierung von Fremd-DNA und Transformation
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    Ein Kursnutzer am 29.03.2016:
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