Grundlagen der Molekularbiologie (1)
Über den Vortrag
Der Vortrag „Grundlagen der Molekularbiologie (1)“ von Dr. rer. nat. Peter Engel ist Bestandteil des Kurses „Biochemie für Mediziner*innen (Dr. Engel)“. Der Vortrag ist dabei in folgende Kapitel unterteilt:
- Einführende Bemerkungen
- Chemische Struktur
- Aufbau des Chromatins
- Replikation der DNA
- Reparaturmechanismen
Quiz zum Vortrag
Ein Purinring-System setzt sich aus einem Pyrimidin- und einem Imidazol-Ring zusammen.
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Die Basen können in verschiedenen tautomeren Formen vorliegen, wobei die Ketoform dominiert.
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Aufgrund ihrer Aromatiziät nehmen die Sechserringe der Basen bevorzugt die Sesselkonformation ein.
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Durch eine Acetylierung von Histonen wird die positive Ladung der Histone herabgesetzt.
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Die beiden Stränge der DNA sind antiparallel ausgerichtet.
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Das haploide menschliche Genom verfügt über ca 3.2 Milliarden Basenpaare.
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Ein Histonoktamer besteht aus acht H1-Molekülen.
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Die B-DNA besitzt eine Ganghöhe von ca. 3.2 Mikrometer.
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Die sequenzspezfische Wechselwirkung zwischen Proteinen und der DNA erfolgt häufig in der großen Grube der DNA.
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Bei der Ausbildung der spezifischen Basenpaarungen besitzen beide Basen Donor- als auch Akzeptorfunktion bezüglich der Bildung der H-Brücken.
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Die DNA ist ca. 1,75 mal um ein Histonoktamer gewickelt.
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Bei der Denaturierung der DNA nimmt die Absorption bei 260 nm zu.
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Das Absorptionsmaximum von Nukleinsäuren bei 260 nm ist auf die große Anzahl von Pentoseresten zurückzuführen.
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Nukleinsäurestränge sind aufgrund der 5'-3'-Phosphodiesterbindung gerichtete Moleküle.
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Die Verlängerung eines Nukleinsäurestranges erfolgt stets am 3'-OH-Ende.
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Nukleinsäurestränge bilden sich in einer exergonen Reaktion aus den Desoxymononukleotiden.
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Die Schmelzkurve eines doppelsträngigen DNA-Moleküls zeigt einen sigmoidalen Verlauf.
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Nukeinsäurestränge besitzen polyanionischen Charakter.
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Pro Einbau eines Nukleotides in einen Nukleinsäurestrang ist die Spaltung von zwei Phosphorsäureanhydridbindungen erforderlich.
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Die Telomerase ist ein Ribonukleoprotein mit einer RNA-abhängigen DNA-Polymerase-Aktivität.
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Die Prozessivität der DNA-Polymerase δ wird durch PCNA (proliferating cell nuclear antigen) erhöht.
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Unter dem Einfluss von UV B Strahlen können sich Cyclobutanpyrimindindimere (CPDs) durch Reaktion zwei aufeinanderfolgender Thymine bilden.
- Richtig
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Doppelstrangbrüche können durch homologe Rekombination repariert werden.
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Die DNA-Polymerase α besitzt eine geringe Prozessivität.
- Richtig
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Durch eine spontane Desaminierung von Methyl-Cytosin entsteht Thymin.
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Durch eine spontane Desaminierung von Cytosin entsteht Uracil.
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Durch spontane Desaminierung von Adenin entsteht Xanthin.
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Die DNA-Polymerase α besitzt eine DNA-abhängige RNA-Polymerase-Aktivität.
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Die Synthese des Führungsstranges erfolgt diskontinuierlich.
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Die Strangdiskriminierung zwischen neu gebildetem Strang und dem Matrizenstrang basiert auf der Methylierung des Matrizenstranges.
- Richtig
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Die Korrekturlesefunktion von DNA-Polymerasen geht auf die 3’-5’-Exonuklease-Aktivität.
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DNA-Helikasen gehören zu den Phosphodiesterasen.
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DNA-Ligasen knüpfen energieabhängig eine fehlende Phosphodiesterbindung im Rückgrat der DNA.
- Richtig
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Während des Katalysezyklus der DNA-Ligase-Reaktion entsteht eine Phosphorsäure-Anhydridbindung zwischen dem AMP und dem 5’-Phosphat des Nukleotids an der fehlenden Phosphodiesterbindung.
- Richtig
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DNA-Glykosylasen spalten die glykosidische Bindung einer falschen Base in der DNA und der Desoxyribose.
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AP-Endonukleasen spalten das DNA-Rückgrat im Bereich der fehlenden Base.
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Bei einer Depurinierung wird die glykosidische Bindung zwischen der Purinbase und der Desoxyribose des DNA-Rückgrats spontan gespalten.
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Dozent des Vortrages Grundlagen der Molekularbiologie (1)
Dr. rer. nat. Peter Engel
Seit 2011 ist er Ass. Prof. an der DPU in Krems an der Donau und ist dort für die vorklinische Ausbildung der Studenten der Zahnmedizin in den naturwissenschaftlich geprägten Fächern (Biochemie, Chemie, biologie) verantwortlich.
Er ist Mitbegründer (2001) und geschäftsführender Mitgesellschafter der NawiKom GbR (nawikom.de) sowie Mitgesellschafter der PhysiKurs GmbH (physikurs.de). In beiden Unternehmungen ist er hauptverantwortlich für die konzeptionelle Entwicklung und Umsetzung der Lehr- und Lernkonzepte.Im Zentrum steht die mittlerweile über mehr als 25jährige professionelle Lehrtätigkeit in den vorklinischen Fächern Biologie, Chemie und Biochemie sowie den klinischen Fächern Pharmakologie und Immunologie. Hierdurch verfügt er über eine weitreichende interdisziplinäre Kernkompetenz sowie über Erfahrungen bezüglich der Anforderungen des Medizinstudiums, den entsprechenden Prüfungsinhalten und der entsprechenden Umsetzung in Zielgruppen-gerichtete Lehr- und Trainingsveranstaltungen (Semesterabschlussprüfungen, Physikum, beruflich verwendbares fächerübergreifendes vorklinisches Wissen).
Vor Beginn seiner Selbständigkeit war er von 1991-1998 in der Arbeitsgruppe für biochemische Pharmakologie an der Ruhr-Universität Bochum als Laborleiter und Dozent in Forschung und Lehre tätig. Sein Diplom- und Dissertation erfolgten am Max-Planck-Institut für experimentelle Endokrinologie Hannover (Schwerpunkt: Molekulare Wirkungen der Estrogene) ; sein Studium der Biochemie (Abschluss: Dipl.-Biochemiker) absolvierte er an der Medizinischen Hochschule Hannover.
Kundenrezensionen
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Auszüge aus dem Begleitmaterial
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... Grundlagen der Molekularbiologie Harnsäure •Harnsäure ist ein schwer lösliche Abbauprodukt der Purine ...
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... Die Aromatizität ermöglicht die Stapelwechselwirkungen innerhalb der ...
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... In Nukleinsäuren sind die Nukleotide über 5’-3’- Phosphodiesterbindungen miteinander verknüpft ...
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... Die Bildung der 5’-3’- Phosphodiesterbindung ist energieabhängig •das 3‘OH-Ende wird verlängert ...
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... Die DNA liegt als Doppelstrang vor •Komplementaritätsprinzip •stets paart eine Pyrimidin mit einer Purinbase ...
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... Stränge sind antiparallel und komplementär •10 Basenpaare pro Windung •große und kleine Grube •Stapelwechselwirkungen ...
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... der Schmelzvorgang ist mit einer Zunahme der Extinktion verbunden (Hyperchromie) •der Schmelzvorgang verläuft kooperativ ...
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... je zwei Moleküle H2A, H2B, H3 und H4 bilden ein Histonoktamer ...
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... sind Gegenstand posttranslationaler Modifikationen: Methylierungen, Acetylierungen, Phosphorylierungen (Arg, His, Lys, Ser) ...
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... benötigen dNTPs (dATP, dTTP, dGTP und dCTP) als aktivierte Vorstufen •Mg2+-abhängige Enzyme ...
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... das die fehlende Phosphodiesterbindung an einem Nick, z.B. zwischen zwei Okazaki-Fragmenten schließt ...
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... die Chromosomen besitzen zudem einen einzelsträngigen Überhang, der durch die Aktivität der Telomerase aufrecht erhalten wird ...
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... Thymin-Reste •Depurinierungen –die N-glykosidische Bindung zwischen Purinen und 2‘- Desoxyribose ist besonders labil •Desaminierung von ...
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... Mismatch-Reparatur = Basenfehlpaarungsreparatur •dient unter anderem der Endkontrolle des neu synthetisierten Stranges bei der Replikation ...
