Lernkarten I - Science | Live | Lemgo
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Chorea Huntington science-live-lemgo 1 www.schülerlabor.com Beschreiben Sie den Aufbau eines Eukaryoten-Chromosoms! Chorea Huntington science-live-lemgo 5 www.schülerlabor.com Beschreiben Sie den Aufbau eines Chromatids! Chorea Huntington science-live-lemgo 9 www.schülerlabor.com Beschreiben Sie den Aufbau eines Eukaryoten-Gens! Chorea Huntington science-live-lemgo 13 www.schülerlabor.com Das HD verursachende Allel liegt im Telomerbereich des p-Arms auf Chromosom 4. Erklären Sie, wie diese Erkenntnis gewonnen wurde! Chorea Huntington science-live-lemgo 2 www.schülerlabor.com HD wird autosomal-dominant vererbt. Welche charakteristischen Merkmale muss der Stammbaum einer Familie aufweisen, in der HD auftritt? Chorea Huntington science-live-lemgo 6 www.schülerlabor.com Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit , dass ein heterozygoter Allelenträger für HD das Allel in die nächste Generation vererbt? Mit welcher Wahrscheinlichkeit werden seine Kinder an HD erkranken? Gehen Sie davon aus, dass der Partner erbgesund ist. Chorea Huntington science-live-lemgo 10 www.schülerlabor.com Erklären Sie die Bedeutung des Kürzels Htt bzw. htt! Chorea Huntington science-live-lemgo 14 www.schülerlabor.com Erklären Sie den Namen der HD! Chorea Huntington science-live-lemgo 3 www.schülerlabor.com Zur Erklärung der Krankheitsursache von HD gibt es zwei Hypothesen. Bei beiden Hypothesen geht man von der strukturellen Veränderung des Huntingtins aus. Erklären Sie den Zusammenhang zwischen der Struktur des Huntingtins und einer möglichen Krankheitsursache von HD! Chorea Huntington science-live-lemgo 7 www.schülerlabor.com Erklären Sie die molekulargenetische Ursache von HD! Chorea Huntington science-live-lemgo 11 www.schülerlabor.com Erklären Sie den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion bei einem Genprodukt am Beispiel des Huntingtins! Chorea Huntington science-live-lemgo 15 www.schülerlabor.com Erklären Sie den Zusammenhang zwischen der Basen-Sequenz der DNA und der Aminosäure-Sequenz eines Genprodukts (Polypeptids)! Chorea Huntington science-live-lemgo 4 www.schülerlabor.com Begründen Sie am Beispiel der HD, warum Personen mit Nervenkrankheiten häufig sozial ausgegrenzt werden! Chorea Huntington science-live-lemgo 8 www.schülerlabor.com Nennen Sie die vier für die klassische Stammbaumanalyse relevanten Vererbungsmodi! Chorea Huntington science-live-lemgo 12 www.schülerlabor.com HD ist eine progressive, neurodegenerative Erkrankung. Erklären Sie diese Bezeichnung! Chorea Huntington science-live-lemgo 16 www.schülerlabor.com HD ist eine progressive, neurodegenerative Erkrankung. Erklären Sie dieses Phänomen mithilfe der Strukturveränderung des Huntingtins! Personen, die an HD oder ähnlichen neurodegenerativen Krankheiten litten, galten Jahrhunderte lang wegen ihrer auffälligen Krankheitssymptome als vom Teufel Besessene. Sie wurden der Hexerei angeklagt und z. T. hingerichtet. Der Umgang mit diesen Personen bedrohte die eigene Sicherheit. Die vier für die klassische Stammbaumanalyse relevanten Vererbungsmodi sind der 1. autosomal-rezessive Erbgang 2. autosomal-dominante Erbgang 3. gonosomal-rezessive Erbgang 4. gonosomal-dominante Erbgang ‚Progressiv’ bedeutet, dass die Krankheit langsam voranschreitet. ‚Neurodegenerativ’ bedeutet, dass die Neuronen = Nervenzellen degenerieren, d. h. ihre Struktur und ihre Funktion verlieren. Mutierte Huntingtin-Moleküle besitzen lange Glutamin-Ketten. Die Restgruppe von Glutamin ist hochgradig reaktionsfreudig. Sie kann mit den Restgruppen anderer fehlgebildeter Huntingtin-Moleküle reagieren. Es entstehen funktionslose Molekül-Klumpen, die die Zellen im Laufe der Zeit ‚zumüllen’ und ihre Funktion beeinträchtigen. Die Krankheit schreitet daher langsam voran. Fehlgebildete Huntingtin-Moleküle weisen eine Häufung von Glutamin-AS in ihrer Primärstruktur auf. Die Restgruppe von Glutamin ist reaktionsfreudig und geht Bindungen mit weiteren Glutaminen ein. Die 3D-Struktur derartiger Huntingtin-Proteine ist verändert, damit verändert sich ihre Funktionsfähigkeit. Im Bereich eines Exons des HuntingtinGens wird das Triplett CAG bis zu 250 Mal wiederholt. CAG codiert für die Aminosäure Glutamin. Die häufige Wiederholung des CAG-Tripletts führt zu einer Häufung von Glutamin-Molekülen im Genprodukt Huntingtin und damit zu einer Veränderung seiner Primärstruktur. Genprodukte sind Polypeptide/ Proteine. Die Primärstruktur von Polypeptiden ist durch die Reihenfolge der Aminosäuren (AS) bedingt. Die für die Funktion der Proteine wichtige 3-DStruktur, die Tertiärstruktur, wird durch Reaktionen der Restgruppen der AS bewirkt. Ändert sich die Reihenfolge der AS, ändert sich i. d. R. auch ihre Tertiärstruktur. Da Proteine nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip funktionieren, wird bei einer Veränderung ihrer 3-D-Struktur auch ihre Funktion verändert. Jeweils drei Basen der Basen-Sequenz der DNA codieren für eine Aminosäure der ASSequenz des Genprodukts. Die Übersetzung der Basen-Sequenz in eine AS-Sequenz erfolgt mithilfe der Translation. Welches Basen-Triplett für welche AS codiert, lässt sich der Code-Sonne entnehmen. Der Stammbaum muss durch drei Merkmale gekennzeichnet sein: 1. HD tritt in jeder Generation auf. 2. Die Zahl der HD-Kranken entspricht weitgehend der der gesunden Personen. 3. Die Zahl der weiblichen Kranken entspricht der der männlichen Kranken oder liegt darüber. Ein Eukaryoten-Chromosom besteht aus zwei homologen Schwester-Chromatiden, die durch das Centromer miteinander verbunden sind. Die kurzen Arme der beiden Chromatiden werden p(etit)-Arme, die langen q-Arme genannt. Die Wahrscheinlichkeit liegt in beiden Fällen bei 50%. Htt/ htt x htt/ htt 50% Htt/ htt 50% htt/ htt Das Gen Htt bzw. htt codiert für das Protein Huntingtin. Das dominante Allel des Gens Htt ist ursächlich für HD. Die Funktion des Proteins Huntingtin, des Genprodukts, ist zurzeit nicht abschließend geklärt. 1871 veröffentlichte der amerikanische Arzt Dr. George Huntington einen Artikel über seine Forschungen zur HD. Er wies nach, dass es sich bei HD um eine erbliche Nervenkrankheit handelt. Krankheit, Gen und Genprodukt erhielten ihm zu Ehren seinen Namen. Ein Chromatid besteht aus einer wechselnden Folge von codierenden Abschnitten, den Genen, und nicht codierenden Bereichen, den Zwischengenabschnitten. Ein Eukaryoten-Gen wird am Anfang und am Ende von nicht codierenden Abschnitten, der Promotorregion und der Terminatorregion, flankiert. Zwischen Promotor und Terminator liegen in wechselnder Reihenfolge codierende Bereiche, die Exons, und nicht codierende Bereiche, die Introns. Mithilfe cytogenetischer Untersuchungen gelang die Zuordnung des HD verursachenden Allels zu Chromosom 4 sowie die Bestimmung seiner Lage auf dem Chromosom. Dazu wurden Tausende Karyogramme gesunder und HD kranker Personen auf strukturelle Veränderungen untersucht.
