Benutzer:Hans Genten/Genetik

Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebens-Prozessen

Siehe auch: Benutzer:Hans Genten/Biologie

 

 

Leben

• Autotrophie, Heterotrophie
• Photosynthese

Entwicklung, Ontogenese, Evolution, Genetik

• Entwicklung
  • Entwicklung eines Individuum im Zuge seine Lebens = Ontogenese
  • Entwicklung des Lebens insgesamt = Evolution, Phylogenese
    • Stammbäume, Phylogenetik
• Vererbung, Genetik
  • Gene, Erbinformationen
  • Genom = Gesamtheit aller Gene (aller Erbinformationen) eines Organismusses
  • Cytogenetik
  • Entwicklungsbiologie (≈ Entwicklungsgenetik)
  • Humangenetik
• Phylogenomik (en:Phylogenomics) = Verknüpfung von Evolutionslehre (Phylogenetik) und Vererbungslehre (Genetik)

 

Zellbiologie

• Zelle
• Zytoplasma
• Zellmembran
• Prokaryoten (Prokaryonten)
• Eukaryoten (Eukaryonten)
• Organelle (nur bei Eukaryoten)
  • mit Doppelmembran:
    • Zellkern mit Chromosomen
    • Mitochondrien ("Kraftwerk" der Zelle, "Energiepakete" ATP = Adenosintriphosphat)
    • bei Pflanzen: Plastiden, bes. Chloroplast (mit Chlorophyll)
  • mit Einfachmembran:
    • Endoplasmatisches Retikulum (Leitungssystem der Zelle)
    • Dictyosomen, Golgi-Apparat
    • Lysosomen
    • Peroxysomen = Microbodies
    • bei Pflanzen: Vakuole
  • ohne Membran:
    • Ribosomen
    • Zentriolen

Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung

• Molekularbiologie (≈ Molekulargenetik)
• Makromoleküle
• Proteine und ihre Bestandteile
  • Aminosäuren
  • Peptide, Polypeptide
• Katalysatoren
• Enzyme
• Desoxyribonukleinsäure (DNS, engl. deoxyribonucleic acid = DNA) (Polynukleotid-Doppelstrang = Doppelhelix)
  • Aufbau und Organisation
  • Nukleotide
  • Desoxyribose (Pentose = Fünffach-Zucker, C-Atome 1' 2' 3' 4' 5')
  • Phosphat-Rest = Phosphorsäure-Rest
  • Nukleobasen: Adenin «» Thymin, Guanin «» Cytosin (Purine «» Pyrimidine, Komplementarität)
  • 3'-Ende und 5'-Ende, Antiparallelität
  • kovalente Bindung zwischen Pentose-Ringen und Phosphat-Resten
  • Wasserstoffbrücken-Bindung zwischen komplementären Basen
  • Genetischer Code, Code-Sonne
  • Start-Codon, Stop-Codon (End-Codon)
• Chromatiden
• Chromosomen
  • Haploidie, Diploidie
  • Autosomen
  • Heterosomen = Gonosomen
  • Homozygotie, Heterozygotie, Hemizygotie
• Ribonukleinsäure (RNS, engl. ribonucleic acid = RNA) (Polynukleotid-Einfachstrang)
  • Ribose (ebenfalls eine Pentose = ein Fünffach-Zucke)
  • Phosphat-Rest = Phosphorsäure-Rest
  • Nukleobasen: Adenin «» Uracil, Guanin «» Cytosin (Purine «» Pyrimidine, Komplementarität)
• Ribosomen

Körperzellen, Replikation, Mitose, Zellteilung

• semikonservatives Prinzip

Proteinbiosynthese bei Pro- und Eukaryonten

• Transkription (vgl. Transkription (Begriffsklärung))
  • mRNA (messenger RNA = Boten-RNS)
  • Reifung der mRNA, bes. bei Eukaryoten: siehe Ribonukleinsäure
• Translation (vgl. Translation (Begriffsklärung))
  • tRNA (transfer RNA = Transfer-RNS)
  • rRNA (ribosomal RNA = ribosomale RNS)
• Rolle des Adenosintriphosphats (ATP)
• Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese, Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese
• Stoffwechselweg (≈ Genwirkkette, s.a. Google)

Mutationen, Mutagene

• Mutationen
• Arten der Mutation (Mutationstypen)
  • Unterscheidung nach Erblichkeit
  • Unterscheidung nach Ursache
    • spontan: ohne äußere Ursache
    • induziert: durch Mutagene
  • Unterscheidung nach Mechanismus
  • Unterscheidung nach Größe und Ort der Veränderung
    • Genmutation, Beispiel Punktmutation (nonsense, missense, silent=stumm, readthrough)
    • Chromosomenmutation
    • Genommutation
  • Unterscheidung nach Folgen für den Organismus
• Mutagene
  • Wirkungsweise!
• Genetisch bedingte Stoffwechselkrankheiten
  • molekulargenetische Ursachen und Folgen
  • Beispiel Phenylketonurie (PKU)
  • Beispiel Chronische Pankreatitis (CP)

Regulation der Genaktivität am Beispiel der Prokaryonten (Operon]modell)

• Genaktivität = Genexpression
• Genregulation
• Operon = Funktionseinheiten der DNA, bestehend aus Promotor, Operator und Strukturgenen
• Regulator = Regulator-Gen, Repressor = Repressor-Protein
• Aktivator

 

Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischen Bezug

Sexuelle Fortpflanzung, Keimzellen, Meiose, Befruchtung

• Chromosomen als Träger der Gene (siehe oben)
• Spermatogenese, Oogenese
• Crossing-over
• Befruchtung
• Rekombination

Stammbaumanalyse und Erbgänge

• Dominanz, Rezessivität, dominant-rezessiver Erbgang
• intermediärer Erbgang
• kodominanter Erbgang
• Gegensatz von autosomaler und gonosomaler Vererbung
• Begründung und Hinweise für Vererbungsmodus

Humangenetische Beratung

• Erkrankungswahrscheinlichkeiten

 

Angewandte Genetik: Gentechnik

• Werkzeuge und Verfahrensschritte
  • PCR = Polymerase Chain Reaction = Polymerase-Kettenreaktion
  • Genetischer Fingerabdruck, DNA-Test, Gensonde