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
● Analyse der DNA- PCR und Gelelektrophorese
● Vergleich von- Aminosäuresequenzen von Proteinen- Basensequenzen
● DNA-Hybridisierung- Vergleich Mensch-Affe
Analyse der DNA
● 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● Denaturierung
→ Trennung der doppelsträngigen DNA bei ca. 95°C● Hybridisierung
→ Anlagern der beiden Primer an die DNA-EInzelstränge bei 58°C
● Enlongation→ Neubildung der doppelsträngigen DNA mithilfe der DNA-Polymerase bei 72°C
Gelelektrophorese
● Verfahren um unterschiedliche Moleküle voneinander zu trennen
→ Einsatz eines elektrischen Feldes● Wanderung der geladenen Teilchen● Bewegung unterschiedlich schnell → Größe und Ladung
= Auftrennung der Moleküle● Basensequenzen dieser Teilstücke können bestimmt
werden
Basensequenz-Vergleich
● Vergleich der Basenabfolge in einem Gen● Je ähnlicher die Abfolge, desto enger verwandt● Abweichende Basen → Mutation
Ausschnitt eines DNA-Abschnitts aus den Mitochondrien von Mensch und Rind
Aminosäuresequenz-Vergleich
● Vergleich der Aminosäure-Abfolge 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
● Vorhanden in der Atmungskette aller aeroben Eukaryoten
DNA-Hybridisierung
DNA-Hybridisierung
● 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 88,2Schimpanse 88,2Gorilla 88,2
Hybrid-DNA Schmelzpunkt( °C )
Mensch-Schimpanse 86,4Mensch-Gorilla 85,8
→ Mensch und Schimpanse sind näher verwandt