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Vom Gen zum Protein

Die Erbinformation, d. h. die DNA, bildet Grundlage und Ausgangspunkt für den gesamten Prozess der Informationsübertragung. Sie ist die Vorlage für die Proteinherstellung. mRNA dient als Bote und bringt die „abgeschriebene Nukleotidinformation" zum Ribosom. Dort wird sie in Proteininformation übersetzt.

Wichtig

Es gibt allerdings auch Ausnahmen, die „entgegen dieser Einbahnstraße" arbeiten bzw. arbeiten lassen. So bringen Viren oftmals RNA-Information in die Wirtszelle. Diese wird dort in DNA „zurückübersetzt" (Enzym: Reverse Transkriptase = RT). Hingegen enthalten krankmachende Formen der Prionproteine gar keine DNA- bzw. mRNA-Information.

Was ist ein Gen?

Ein Gen ist die Bezeichnung für eine bestimmte Einheit im Erbgut eines Lebewesens, die zur Bildung aller zellulären und extrazellulären Proteine und RNA-Moleküle einer Zelle dient. Durch Reproduktion wird die komplette Erbinformation an die Tochtergenerationen weitervererbt.

  • Herleitung des Begriffs Gen: griechisch „genesis" = Entstehung
  • Synonyme: Erbeinheit, Erbfaktor, Erbanlage

Eukaryoten und Prokaryoten – unterschiedliche Organisation des Erbguts

Gene von Eukaryoten:

• sind auf langen Nukleinsäureketten zu finden
• diese können zu Chromosomen kondensieren 
• befinden sich im Zellkern 
• bestehen aus codierender Information (Exons) und nichtcodierender Information (Introns)

Merke

Exons: codierende Bereiche der DNA; Introns: nichtcodierende Bereiche der DNA

Mosaikgen: bezeichnet ein eukaryotisches Gen, das aus Exons und Introns besteht. Der (veraltete) Name Mosaikgen beschreibt das Vorhandensein codierender und nichtcodierender Sequenzen innerhalb der eukaryotischen Genstruktur.

Die erste Abschrift des Mosaikgens (in hn-mRNA oder prä-mRNA) enthält sowohl die codierenden als auch die nichtcodierenden Sequenzen der DNA. Erst durch den Spleißvorgang werden die nichtcodierenden Bereiche entfernt.

Bakterielle Gene:

• Erbinformation liegt als einzelnes, ringförmiges Chromosom vor
• auch extrachromosomale Gene auf Plasmiden möglich
• keine Aufteilung des Zellinneren in Organellen und Kompartimente
• Gene können teilweise überlappen, sind nie von Introns unterbrochen

Virale Gene:

• einzel- oder doppelsträngige DNA- oder RNA-Moleküle
• assoziiert mit verschiedenen Nukleokapsid-Proteinen
• von Kapsid (= Proteinhülle) eingeschlossen

Merke

Viren sind keine Lebewesen und benötigen immer einen Wirt, um „leben" zu können!

Video: Vom Gen zum Protein

Das "zentrale Dogma" der Molekularbiologie ist das Schema der Informationsübertragung vom Gen zum Genprodukt.
Das „zentrale Dogma" der Molekularbiologie bzw. das Schema der Informationsübertragung vom Gen zum Genprodukt
 Schema der Informationsübertragung vom Gen zum Genprodukt
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Ein Gen ist die Bezeichnung für eine bestimmte Einheit im Erbgut eines Lebewesens, die zur Bildung aller zellulären und extrazellulären und RNA-Moleküle einer Zelle dient. Durch Reproduktion wird die komplette Erbinformation an die Tochtergenerationen weitervererbt.
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Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Vom Gen zum Protein 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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  • 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
    • 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
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      • Trp-Operon
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        • Einleitung zu Genexpression bei Eukaryoten
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    Ein Kursnutzer am 29.03.2016:
    "Ich habe wirklich schon aus verschiedensten Quellen gelernt, aber diese hier ist wirklich am leichtesten und am besten zu verstehen! Vielen Dank "

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