Genetik und Molekulargenetik

Genetik und Molekulargenetik
Molekulargenetische Erkenntnis
Je näher die Verwandtschaft, desto ähnlicher das
Erbgut d.h. desto ähnlicher ist die DNA bzw.
deren codierte Proteine.
Inhaltsverzeichnis
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Analyse der DNA
- PCR und Gelelektrophorese
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Vergleich von
- Aminosäuresequenzen von Proteinen
- Basensequenzen
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DNA-Hybridisierung
- Vergleich Mensch-Affe
Analyse der DNA
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Vergleich der DNA als unmittelbarste Bestimmung des
Verwandtschaftsgrads zwischen Lebewesen
Mehr Veränderungen = mehr Mutationen = größere
stammesgeschichtliche Distanz
Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
Methode um die DNA in vitro zu vervielfältigen
Ablauf
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Denaturierung
→ Trennung der doppelsträngigen DNA bei ca. 95°C
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Hybridisierung
→ Anlagern der beiden Primer an die DNA-EInzelstränge
bei 58°C
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Enlongation
→ Neubildung der doppelsträngigen DNA mithilfe der
DNA-Polymerase bei 72°C
Gelelektrophorese
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Verfahren um unterschiedliche Moleküle voneinander zu
trennen
→ Einsatz eines elektrischen Feldes
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Wanderung der geladenen Teilchen
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Bewegung unterschiedlich schnell → Größe und Ladung
= Auftrennung der Moleküle
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Basensequenzen dieser Teilstücke können bestimmt
werden
Basensequenz-Vergleich
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Vergleich der Basenabfolge in einem Gen
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Je ähnlicher die Abfolge, desto enger verwandt
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Abweichende Basen → Mutation
Ausschnitt eines DNA-Abschnitts aus den Mitochondrien von Mensch und Rind
Aminosäuresequenz-Vergleich
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Vergleich der AminosäureAbfolge in einem
Stoffwechsel-Protein
→ Enzyme aus
lebensnotwendigen
Stoffwechselschritten
z.B. Cytochrom
(benötigt bei der Zellatmung im
Mitochondrium)
Aminosäuresequenz-Vergleich
Cytochrom ist ein Protein
→ 104 Aminosäuren
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Vorhanden in der
Atmungskette aller
aeroben Eukaryoten
DNA-Hybridisierung
DNA-Hybridisierung
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DNA Vergleich durch Vergleich der Schmelzpunkte
Schmelztemperatur dient als Maß für genetische
Ähnlichkeit & Verwandtschaft der verglichenen Art
Je höher die Schmelztemperatur, desto größer ist die
genetische Ähnlichkeit
Vergleich Mensch und Affe
DNA-Hybridisierung
DNA
Schmelzpunkt
( °C )
Mensch
88,2
Schimpanse
88,2
Gorilla
88,2
Hybrid-DNA
Schmelzpunkt
( °C )
Mensch-Schimpanse
86,4
Mensch-Gorilla
85,8
→ Mensch und Schimpanse sind
näher verwandt