Allele, Chromosom, DNS

Allel (allelomorph)

Allel ist die Kurzform für allelomorph und steht für die Zustandsform eines Gens (für die durch Mutation der Erbsubstanz verursachten Variationen), in der ein bestimmtes Gen in einer Spezies vorkommt. Die meisten Allele stellen nur geringfügige Änderungen von Genen dar, und beeinträchtigen meist nicht die Überlebensfähigkeit der Spezies.
Die Allele können aber bei Änderung des Lebensraums Grundlage für Neuanpassungen und damit die Überlebensfähigkeit einer Art sein. Die Genvariabilität ist das Grundprinzip der Evolution und die Allelvielfalt die Ursache für die individuellen Unterschiede innerhalb einer Art.
Dabei unterscheiden sich sie Allele in der Basenfrequenz, aus dem dann ein verändertes Polypeptid oder Protein mit veränderter Funktion entsteht.

Chromosom

Chromosome sind:

  • Das zirkuläre DNS-Molekül in Prokaryoten, das meist die ganze genetische Information der Zelle trägt.
  • Das spiralisierte und superspiralisierte Chromatin bei Eukaryoten mit einem Teil der kernständigen Gene (Gene sind auf einem Chromosom lokalisiert) in linearer Anordnung.

Während der genetisch aktiven Phase des Zellzyklus (DNS wird transkribiert) liegen die Chromosomen in dekondensierten, entspiralisierten Zustand als Chromatinfäden im Kern vor (sog. G1-Phase). Die Länge von Chromosomen kann einige Mikrometer betragen. So enthält beispielsweise das größte Chromosom im Menschen etwa 250 Mio. Basenpaar (Chromosom Nr. 2)

Desoxyribonukleinsäure (DNS)

Die DNS besteht aus vielen Nukleotidpaaren, die über ein Poly-Zucker-Phosphat-Gerüst verbunden sind. Die DNS ist dabei die Basis der Erbmerkmale und enthält Informationen für die Synthese von Proteinen.
(Genauer: Die Nukleotidpaare bilden eine wendeltreppenartige Struktur, die über das Poly-Zucker-Phosphat-Gerüst verbunden sind, von dieser Struktur stehen die Basen, Purine und Pyrimidine nach innen ab. Das Poly-Zucker-Phosphat-Gerüst wird durch das Phosphoratom und des nachfolgenden Desoxyribiosemoleküls (Bindung an C-Atom3 und C-Atom5) gebildet, die Basen sind am C-Atom1 gebunden).
Nach dem Watson-Crick-Modell formt die DNS eine Doppelhelix, deren Einzelstränge durch Wasserstoffbrücken zwischen den spezifischen Basenpaarungen (A=T;G =C) zusammengehalten werden. Jeder Strang ist komplementär zum anderen Strang bezüglich seiner Basensequenz, da durch die spezifischen Basenpaarungen ein Strang stets als exaktes Negativ des anderen Stranges zu sehen ist. Beide Stränge einer Doppelhelix sind wegen der 5´-3´-Verknüpfung des Phosphors antiparallel und bilden eine rechtsgewundene Helix.
Nach den Chargaff-Regeln sind in der DNS jeder Spezies gleich viele Adenin- wie Thyminmoleküle vorhanden und gleichviel Guanin wie Cytosin. Zudem ist die Zahl der Purine (A + G) gleich der Zahl der Pyrimidine (T + C) und erklärt damit die Komplementarität der beiden Stränge der Doppelhelix.


Allele, Chromosom, DNS – Testfragen/-aufgaben

1. Was ist ein Allel?

Ein Allel ist eine der unterschiedlichen Formen eines Gens, die an einer spezifischen Position auf einem bestimmten Chromosom auftreten kann.

2. Wie viele Allele hat ein Individuum normalerweise für jedes Gen?

Jedes Individuum hat normalerweise zwei Allele für jedes Gen – eines von jedem Elternteil.

3. Wie unterscheiden sich Allele?

Allele unterscheiden sich in ihrer DNA-Sequenz, was zu verschiedenen möglichen Ergebnissen in der Genexpression führt.

4. Was ist ein Chromosom?

Ein Chromosom ist eine lange DNA-Molekül, das genetische Informationen trägt – es besteht aus individualen Genen und anderen DNA-Sequenzen.

5. Wie viele Chromosomen hat ein menschlicher Körperzelle normalerweise?

Ein menschlicher Körperzelle hat normalerweise 46 Chromosomen – 23 Paare, einschließlich eines Paares von Geschlechtschromosomen.

6. Was ist DNS?

DNS (auch bekannt als DNA) ist die Molekül, das genetische Anweisungen für die Entwicklung und Funktion aller lebenden Organismen trägt.

7. Aus welchen Bausteinen besteht die DNS?

Die DNS besteht aus Bausteinen namens Nukleotiden, die sich aus einem Zucker, einer Phosphatgruppe und einer von vier Stickstoffbasen zusammensetzen.

8. Wie speichert die DNS Informationen?

Die DNS speichert Informationen in Form eines Codes, der durch die Reihenfolge der vier Basen bestimmt wird – Adenin, Thymine, Guanin und Cytosin.

9. Was ist die Doppelhelixstruktur der DNS?

Die Doppelhelixstruktur der DNS ist eine spiralförmige Struktur, die entsteht, wenn zwei DNA-Stränge um eine gemeinsame Achse winden.

10. Welche Rolle spielt die DNS-Replikation?

Die DNS-Replikation ist der Prozess, durch den eine Zelle ihre DNS kopiert, um genetisches Material für die nächste Generation von Zellen bereitzustellen.

Autor: , Letzte Aktualisierung: 27. Dezember 2023