Nukleinsäuren

Nukleinsäuren

Berg et al. „Stryer“ Biochemistry, 2003

Der Zucker - Ribose

Nukleoside (Zucker + Base)

Nukleotidstrukturen (Zucker+Base+Phosphat)

Absorptionspektren von Nukleotiden

Konzentrationsbestimmung von Nukleinsäuren durch Messung eines UV-Spektrums

Nukleotide als Träger chemischer Energie

Nukleotide als Träger chemischer Energie

Nukleotide als Bestandteil von NAD+ und FAD

Phosphodiesterbrücken im kovalenten Rückrat von DNA und RNA

RNA-Hydrolyse unter alkalischen Bedingungen

Wasserstoffbrücken bei der Basenpaarung nach Watson und Crick

Watson-Crick Basenpaare sind isomorph

Kool, Annu. Rev. Biochem. 2002. 71:191–219

Active Site von Polymerasen sind für Consensus-Form der Watson-Crick Basenpaare optimiert

A-, B- und Z-Form der DNA

DNA-DenaturierungElektronenmikroskopie

DNA-DenaturierungHyperchrome Effekt- "Schmelzpunkt"

50 % denaturiert

Basenpaarungen auch in einzelsträngigen NukleinsäurenBsp: Haarnadelstrukturen

DNA-Strukturen mit 4 Strängen (z.B. Telomere)

RNA - Sekundärstruktur

RNA-Strukturen in 3-D

tRNA

3-D RNA-Strukturen

tRNA Hammerhead-

Ribozym

3-D RNA-Strukturen

tRNA Hammerhead-

Ribozym Teil einer mRNA

3-D RNA-Strukturen

tRNA Hammerhead-

Ribozym Teil einer mRNA Ribosom

Ribosomale RNA (Sekundärstruktur)

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Ribosomale RNA (Tertiärstruktur)

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16S rRNA von T. thermophilus

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Ribosomale RNA (Tertiärstruktur)3OS Untereinheit von T. thermophilus

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DNA-Synthese

H

Terminatoren - Didesoxynukleotidtriphosphate

DNA-Sequenzierung nach Sanger2‘,3‘-Didesoxynukleotide als Terminatoren

Automatische DNA-Sequenzierung Fluorophor-markierte Terminatoren

DNA-Synthese erfolgt in 5‘-3‘-Richtungleading und lagging strand

Replikations-“auge“

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Synthese der Okazaki-Fragmente

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Replikation von E. coli DNA

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Polymerase-Kettenreaktion (PCR)

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Polymerase-Kettenreaktion (PCR)

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Polymerase-Kettenreaktion (PCR)

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DNA-Replikation versus PCR

Template-DNA

Primer = 3‘-Ende der DNA (leading strand) bzw. RNA-Primer (lagging strand)

dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP)

DNA-Polymerase

ATP-abhängigeDNA-Helikase entwindet Doppelstrang

Template-DNA

Primer = synthetische Oligodesoxynukleodtide

dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP)

z.B. Taq-DNA-Polymerase

thermische Denaturierung des DNA-Doppelstranges

Struktur der DNA-PolymeraseElektrostatisches Potential

Nukleinsäuren und PCR

Praktischer Teil Amplifikation des Gens eines DNA-

Reparaturproteins mittels PCR Abhängigkeit der Produktmenge von

Zyklenzahl der Anwesenheit einer Kompetitors (verkürzte

Variante des Gens) Analyse der PCR-Produkte mittels

Agarosegelelektrophorese

Nukleinsäuren und PCR

Lernziele Nukleinsäure (Chemie und Struktur) DNA-Replikation Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR) DNA-Sequenzierung