Molekularbiologie der Gene:
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German English |
| Published: |
Heidelberg ; Berlin
Spektrum, Akad. Verl.
2002
|
| Series: | Spektrum-Lehrbuch
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Literaturangaben |
| Physical Description: | XVI, 1020 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3827413494 |
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|---|---|
| adam_text | Inhalt
Einführung:
Die Zelle als makromolekularer Komplex
1. Proteine 3
1.1 Makromoleküle werden durch die
Polymerisation kleiner Moleküle
zusammengesetzt 5
1.2 Proteine bestehen aus Aminosäureketten 7
1.3 Das wäßrige Milieu bestimmt die
Proteinkonformation 11
1.4 Proteinstrukturen sind extrem vielseitig 14
1.5 Wie falten sich Proteine in die richtige
Konformation? 16
Zusammenfassung 21
Weiterführende Literatur 21
2. Zellkompartimente 23
2.1 Zelluläre Kompartimente sind von
Membranen umgeben 24
2.2 Das Cytoplasma enthält Netzwerke
aus Membranen 28
2.3 Die Zellform wird vom Cytoskelett
bestimmt 30
2.4 Einige Organellen sind von einer Hülle
umgeben 32
2.5 Der Inhalt des Zellkernes und sein
Neuaufbau 33
2.6 Die Rolle der Chromosomen in der
Vererbung 35
Zusammenfassung 40
Weiterführende Literatur 40
I.
Die DNA als Informationsträger
3. Gene sind mutierbare Einheiten 43
3.1 Die Entdeckung von Genen 44
3.2 Gene sind auf den Chromosomen linear
angeordnet 47
3.3 Ein Gen - ein Protein 51
3.4 Das Cistron 52
3.5 Die Kartierung von Mutationen auf
Molekülebene 54
3.6 Das Wesen multipler
Alíele
56
Zusammenfassung 57
Weiterführende Literatur 58
4. Die DNA ist das genetische Material 59
4.1 Die Entdeckung der DNA 59
4.2 Die DNA ist das (fast) universelle
genetische Material 61
4.3 Die Bausteine der DNA 63
4.4 Die DNA ist eine Doppelhelix 65
4.5 Die Replikation der DNA ist semikonservativ 68
4.6 Der genetische Code wird in
Tripletts
gelesen 71
4.7 Mutationen verändern die DNA-Sequenz 72
4.8 Mutationen treten an Hotspots gehäuft auf 76
4.9 Die Mutationsrate 77
Zusammenfassung 78
Weiterführende Literatur 78
5. Die Struktur der Nucleinsäuren 81
5.1 DNA kann denaturiert und renaturiert
werden 81
5.2 Nucleinsäuren hybridisieren durch
Basenpaarung 82
5.3 Einzelsträngige Nucleinsäuren können
Sekundärstrukturen aufweisen 83
5.4 Umgekehrte Wiederholungssequenzen
und die Sekundärstruktur 87
5.5 Doppelstrang-DNA hat mehrere mögliche
Doppelhelixstrukturen 88
5.6 Ringförmig geschlossene DNA kann
überspiralisiert vorliegen 90
5.7 Überspiralisierung beeinflußt die Struktur
der Doppelhelix 92
Zusammenfassung 93
Weiterführende Literatur 93
6. Die Isolierung von Genen 95
6.1 Eine Restriktionskarte wird durch Spaltung
der DNA in spezifische Fragmente erstellt 96
6.2 Restriktionsstellen lassen sich als
genetische Marker benutzen 101
6.3 Die Bestimmung der DNA-Sequenz 107
6.4 Prokaryotische Gene und Proteine sind
colinear
110
6.5 cis-wirkende Stellen und irans-wirkende
Moleküle 112
6.6 Eukaryotische Gene sind oft unterbrochen 114
6.7 Einige DNA-Sequenzen codieren mehr als
ein Protein 115
6.8 Genetische Information kann aus DNA
oder
RNA
stammen 118
6.9 Die Reichweite des Paradigmas 120
Zusammenfassung 121
Weiterführende Literatur 121
χ
Inhalt
II.
Vom Gen zum Protein
7. Messenger-RNA
7.1 Transfer-RNA ist der Adapter
7.2 Messenger-RNA wird von Ribosomen
translatiert
7.3 Der Lebenszyklus der Messenger-RNA
7.4 Die meisten bakteriellen Gene werden über
polycistronische Messenger exprimiert
7.5 Die Translation eukaryotischer mRNA
7.6 Eukaryotische mRNAs sind am 3 -Ende
polyadenyliert
7.7 Eukaryotische mRNAs haben eine
methylierte
Сар
-Struktur
am 5 -Ende
7.8 Die Prozessierung und die Stabilität
der mRNA
Zusammenfassung
Weiterführende Literatur
8. Proteinsynthese
8.1 Die Organisation des Ribosoms
8.2 Die Schritte der Proteinsynthese
8.3 Die Initiation bei Bakterien erfordert
ЗОЅ
-Untereinheiten
und Hilfsfaktoren
8.4 Eine besondere Initiator-tRNA startet die
Polypeptidkette
8.5 Die Initiation erfordert Basenpaarungen
zwischen mRNA und rRNA
8.6 Die kleinen Untereinheiten wandern
entlang der eukaryotischen mRNA zu
den Initiationsstellen hin
8.7 Der Elongationsfaktor
Τ
befördert die
Aminoacyl-tRNA in die A-Bindungsstelle
8.8 Die Translokation bewegt das Ribosom
8.9 Drei
Codons
beenden die Proteinsynthese
8.10 Ribosomen haben mehrere aktive Zentren
8.11 Die Funktion der ribosomalen
RNA
bei der
Proteinsynthese
Zusammenfassung
Weiterführende Literatur
9. Die Interpretation des genetischen Codes
9.1 An der Codon-Anticodon-Erkennung ist
das „Wobbein beteiligt
9.2 tRNA enthält modifizierte Basen, die ihre
Paarungseigenschaften beeinflussen
9.3 Der genetische Code ist in Mitochondrien
verändert
9.4 Individuelle Synthetasen beladen die
tRNAs mit Aminosäuren
9.5 Die Genauigkeit hängt vom Korrekturlesen ab
9.6 Suppressor-tRNAs besitzen mutierte
Anticodons, die neue
Codons
lesen
9.7 Die Genauigkeit der Translation
9.8 Die tRNA beeinflußt vermutlich das
Leseraster
Zusammenfassung
Weiterführende Literatur
125
126
130
132
135
137
138
139
141
143
144
145
146
148
150
151
154
155
158
160
164
165
167
170
171
173
175
176
179
10. Die Lokalisation von Proteinen 197
10.1 Chaperone können für die Proteinfaltung
erforderlich sein 199
10.2 Das posttranslationale Einfügen in die
Membran ist von Leader-Sequenzen
abhängig 203
10.3 Eine Hierarchie von Sequenzen bestimmt
die Lokalisation innerhalb der Organellen 205
10.4 Signalsequenzen leiten den cotranslationa-
len Transfer durch die ER-Membranen ein 208
10.5 Wie gelangen Proteine in Membranen
hinein und wie heraus? 209
10.6 Der Translokationsapparat tritt mit Signal¬
sequenzen in Wechselwirkung 213
10.7 Ankersignale sind für den Verbleib in der
Membran erforderlich 215
10.8 Bakterien bedienen sich cotranslationaler
sowie posttranslationaler Translokations-
mechanismen 217
10.9 Poren kontrollieren den Transport in und
aus dem Kern 219
10.10 Proteinabbau durch Proteasomen 225
Zusammenfassung 226
Weiterführende Literatur 227
III.
Die Expression prokaryotischer Gene
11. Die Transkription
11.1 Die RNA-Polymerase katalysiert die
Transkription
Die RNA-Polymerase besteht aus vielen
Untereinheiten
Der Sigma-Faktor kontrolliert die Bindung
an die DNA
Die Promotorerkennung hängt von
Consensussequenzen ab
Die RNA-Polymerase bindet an einer Seite
der DNA
Der Austausch von Sigma-Faktoren könnte
die Initiation kontrollieren
Bei der
Sporulation
kommt eine Kaskade
von Sigma-Faktoren zum Einsatz
Die bakterielle RNA-Polymerase hat zwei
Möglichkeiten der
Termination
Wie wirkt der Rho-Faktor?
11.10 Die Antiterminati
on
hängt von
spezifischen Sequenzen ab
Weitere Untereinheiten für die
11.2
11.3
11.4
11.5
11.6
11.7
11.8
11.9
231
232
236
239
243
245
249
251
255
257
260
11.1
181
RNA-Polymerase
264
185
Zusammenfassung
267
Weiterführende Literatur
268
186
191
12. Das Operon
271
12.1 Strukturgencluster werden koordiniert
192
kontrolliert
273
193
12.2 Der
Repressor
wird durch einen nieder¬
195
molekularen Induktor kontrolliert
274
Inhalt
XI
12.3 Mutationen identifizieren den Operator
und die Regulatorgene
12.4 Das Repressorprotein bindet an den
Operator und wird durch den Induktor
freigesetzt
12.5 Die Spezifität von Protein-DNA-
Interaktionen
12.6 Die Repression kann an mehreren
Loci
stattfinden
12.7 Der Unterschied zwischen positiver und
negativer Kontrolle
12.8 Die Katabolitrepression beinhaltet eine
positive Regulation am Promotor
12.9 Schlechte Wachstumsbedingungen rufen
die
stringente
Kontrolle hervor
12.10 Bei der Translation kann eine autogene
Kontrolle erfolgen
12.11
Alternati ve
Sekundärstrukturen
kontrollieren die
Attenuation
12.12 Kleine RNA-Moleküle können die
Translation regulieren
12.13 Regulation durch mRNA-Spaltung
12.14 Für die Freisetzung von pro- und
eukaryotischen rRNAs sind Spaltvorgänge
nötig
Zusammenfassung
Weiterführende Literatur
13. Überlebensstrategien von Phagen
13.1 Die lytische Entwicklung wird durch eine
Kaskade kontrolliert
13.2 Funktionsbezogene Clusterbildung bei den
Phagen T7 und T4
13.3 Die lytische Kaskade von
Lambda
beruht
auf Antitermination
13.4 Die Lysogenie wird durch einen autogenen
Schaltkreis aufrechterhalten
13.5 Der
Repressor
bindet als Dinier an die
DNA
13.6 Der
Repressor
bindet mit Hilfe eines
Helix-Turn-Helix-Motivs kooperativ an
jeden Operator
13.7 Wie kommt die Synthese des Repressors
in Gang?
13.8 Für die lytische Infektion ist ein zweiter
Repressor
erforderlich
13.9 Ein empfindliches Gleichgewicht:
Lysogenie kontra
Lyse
Zusammenfassung
Weiterführende Literatur
IV.
Fortbestand und Vermehrung der DNA
14. Das
Replicón
14.1 Replikationsursprünge lassen sich mittels
Autoradiographie
und Elektrophorese
kartieren 348
14.2 Das bakterielle Genom ist ein einzelnes
277 ringförmiges
Replicón
351
14.3 Jedes Eukaryotenchromosom enthält
viele Replicons 352
281
14.4
Die Isolierung der Ursprünge von Hefe-
replicons
354
286
14.5
Bei Mitochondrienursprüngen können
D-Schleifen erhalten bleiben
357
289
14.6
Das Problem der linearen Replicons
357
14.7
Rollende Ringe erzeugen Multimere
290
eines Replicons
360
14.8
Einzelsträngige Genome werden für die
292
Bakterienkonjugation erzeugt
363
14.9
Die Verbindung der bakteriellen Replika-
295
tion mit dem Zellzyklus
367
14.10
Die Zellteilung und die Chromosomen¬
297
verteilung
368
14.11
Eine Vielzahl von Systemen stellt das
302
Überleben von Plasmiden in Bakterien¬
populationen sicher
372
307
14.12
Plasmidinkompatibilität hängt mit der
311
Kopienzahl zusammen
375
Zusammenfassung
378
Weiterführende Literatur
379
313
315
15.
DNA-Replikation
381
317
15.1
DNA-Polymerasen : Enzyme, die DNA
herstellen
381
319
15.2
Die DNA-Synthese ist semidiskontinuier¬
lich und benötigt einen RNA-Primer
386
321
15.3
Das Primosom initiiert die Synthese von
Okazaki-Fragmenten
388
323
15.4
Die Koordination der Synthese von
Leit-
und Folgestrang
392
324
15.5
Der Replikationsapparat des Phagen T4
397
15.6
Die Entstehung von Replikationsgabeln an
326
einem Ursprung
399
15.7
Die allgemeinen Ereignisse beim
Priming
331
der
Replikádon
am Ursprung
401
15.8
Reguliert die Methylierung am Ursprung
die Initiation?
403
333
15.9
Ein Lizenzfaktor kontrolliert die
eukaryotische Rereplikation
405
337
Zusammenfassung
406
Weiterführende Literatur
407
340
16.
Restriktion und Reparatur
409
341
16.1
Die Auswirkungen von Modifikation und
343
Restriktion
410
344
16.2
Die Typ-II-Restriktionsenzyme sind weit
verbreitet
411
16.3
Die alternativen Aktivitäten der
ЧА
Typ-I-Enzyme
412
16.4
Die doppelte Aktivität von
347
Typ-III-Enzymen
415
16.5
Die Behandlung von Schäden der DNA
416
16.6
Excisionsreparatursysteme in
E. coli
419
XII
Inhalt
16.7 Die Kontrolle der gerichteten
Fehlpaarungsreparatur 422
16.8 Die Wiederherstellungssysteme in
E. coli
423
16.9 Das RecA-Protein setzt das SOS-System
in Gang 424
16.10 Die eukaryotisehen Reparatursysteme 426
Zusammenfassung 427
Weiterführende Literatur 427
17. Die Rekombination 429
17.1 An Bruch und Wiedervereinigung ist
Heteroduplex-DNA beteiligt 431
17.2 Doppel Strangbrüche leiten die Rekom¬
bination ein 434
17.3 Doppelstrangbrüche könnten die Synapsis
einleiten 435
17.4 Die Bakterienrekombination umfaßt die
Einzelstrangassimilation 438
17.5 Die Genkonversion sorgt für interallelische
Rekombination 443
17.6 Die topologischen Manipulationen
der DNA 444
17.7 Die Gyrase führt negative Überspirali-
sierung in die DNA ein 447
17.8 Die spezialisierte Rekombination umfaßt
Bruch und Wiedervereinigung an
spezifischen Stellen 448
Zusammenfassung 452
Weiterführende Literatur 453
18.
Transposons
455
18.1 Insertionssequenzen sind einfache Trans¬
positionsmodule 456
18.2 Zusammengesetzte
Transposons
besitzen
IS-Module 458
18.3 Die Transposition erfolgt sowohl durch
replikative als auch durch nichtreplikative
Mechanismen 459
18.4 Die üblichen Zwischenstufen der Trans¬
position 462
18.5 Replikative Transposition erfolgt über
ein Cointegrat 464
18.6 Nichtreplikative Transposition erfolgt
durch Bruch und Wiedervereinigung 466
18.7 Die Transposition von TnA erfordert
Transposase und Resolvase 467
18.8 Die Transposition von TnlO hat viele
Kontrollmechanismen 468
18.9 Kontrollelemente beim Mais erzeugen
Brüche und Umordnungen 470
18.10 Die Kontrollelemente beim Mais bilden
Transposonfamilien 473
18.11 Spm-Elemente beeinflussen die
Genexpression 474
18.12 Die Rolle transponierbarer Elemente
bei der Hybrid-Dysgenese 476
Zusammenfassung 479
Weiterführende Literatur 480
19.
Retroviren und Retroposons
481
19.1
Der Lebenszyklus von Retroviren umfaßt
transpositionsähnliche Ereigni sse
481
19.2
Retroviren können zelluläre Sequenzen
transduzieren
489
19.3
Die Ty-Elemente aus Hefe ähneln
Retroviren
491
19.4
Viele transponierbare Elemente sind in
D. melanogaster zu Hause
493
19.5
Retroposons fallen in zwei Klassen
494
Zusammenfassung
497
Weiterführende Literatur
498
V.
Das eukaryotische Genom
20. DNA-Biotechnik 501
20.1 In Bakterien oder Hefe läßt sich jede
DNA-Sequenz klonieren 501
20.2 Die Herstellung von chimärer DNA 503
20.3 Das Umkopieren von mRNA in cDNA 506
20.4 Die Isolierung einzelner Gene aus dem
Genom 507
20.5 Chromosomenwanderung
{chromosome walking)
511
20.6 Eukaryotische Gene lassen sich in
prokaryotischen Systemen
exprimieren
514
Zusammenfassung 517
Weiterführende Literatur 517
21. Genome 519
21.1 Das C-Wert-Paradoxon beschreibt
Variationen der Genomgröße 519
21.2 Die Reassoziationskinetik hängt von der
Komplexität der Sequenz ab 521
21.3 Eukaryotische Genome enthalten
verschiedene Sequenzkomponenten 522
21.4 Aufgrund der Komplexität der nicht-
repetitiven DNA läßt sich die Genomgröße
abschätzen 524
21.5 Eukaryotische Genome enthalten
repetitive
Sequenzen 525
21.6 Die meisten Strukturgene liegen in der
nichtrepetitiven DNA 526
21.7 Wie viele nichtrepetitive Gene werden
exprimiert? 528
21.8 Gene werden in sehr unterschiedlichen
Mengen exprimiert 530
Zusammenfassung 532
Weiterführende Literatur 532
22. Exons und
Introns
533
22.1 Die Organisationsstruktur unterbrochener
Gene ist möglicherweise konserviert 534
22.2 Gene zeigen eine breitgefächerte Größen¬
verteilung 537
22.3 Eine DNA-Sequenz kann mehrere Proteine
codieren 540
Inhalt
XIII
22.4 Exonsequenzen sind konserviert,
aber
Introns
variieren 541
22.5 Gene lassen sich aufgrund der
Konservierung der Exons isolieren 542
22.6 Wie sind unterbrochene Gene entstanden? 546
Zusammenfassung 550
Weiterführende Literatur 551
23. Die Zahl der Gene 553
23.1 Essentielle Gene und die Gesamtzahl
der Gene 554
23.2 Globingene sind in zwei Clustern
organisiert 557
23.3 Ungleiche
Crossover
ordnen Gencluster um 558
23.4 Gencluster unterliegen einer kontinuier¬
lichen Reorganisation 561
23.5 Die Divergenz von Sequenzen bildet die
Grundlage der Evolutionsuhr 562
23.6
Pseudogene
sind Sackgassen der Evolution 565
23.7 Die Gene für rRNA bestehen aus einer
wiederholten Tandemeinheit 566
23.8 Ein Dilemma der Evolution: Wie bleiben
mehrere aktive Kopien stabil erhalten? 570
Zusammenfassung 571
Weiterführende Literatur 572
24. Die Genome der Organellen 573
24.1 Die Genome der Organellen sind
ringförmige DNAs, die Proteine der
Organelle codieren 574
24.2 Das Chloroplastengenom codiert etwa
100 Proteine und RNAs 577
24.3 Das mitochondriale Genom ist in Hefen
groß und bei Säugern klein 578
24.4 Rekombination und Umordnung der
Organellen-DNA 581
Zusammenfassung 582
Weiterführende Literatur 583
25. Einfach strukturierte DNA-Sequenzen 585
25.1 Die Satelliten-DNAs liegen häufig im
Heterochromatin 585
25.2 Die Satelliten-DNAs der Arthropoden
bestehen aus sehr kurzen identischen
Wiederholungen 586
25.3 Die Satelliten-DNAs der Säuger bestehen
aus hierarchisch angeordneten Wieder¬
holungen 587
25.4 Die Evolution hierarchischer Varianten in
der Satelliten-DNA 590
25.5 Die Folgen von ungleichen
Crossovers
592
25.6 Die Crossover-Fixierung kann identische
Wiederholungen stabilisieren 593
25.7 Minisatelliten-DNAs lassen sich für
genetische Kartierungen nutzen 594
Zusammenfassung 596
Weiterführende Literatur 596
26. Chromosomen 597
26.1 Die Verdichtung von viralen Genomen
in der jeweiligen Hülle 598
26.2 Das bakterielle Genom ist ein Nucleoid
mit vielen überspiralisierten Schleifen 600
26.3 Schleifen, Domänen und Gerüste in
eukaryotischer DNA 602
26.4 Der Unterschied zwischen dem Inter-
phasechromatin und den Chromosomen
in der Mitose 605
26.5 Der ausgestreckte Zustand der Lampen-
bürstenchromosomen 607
26.6 Die Transkription unterbricht die Struktur
polytäner Chromosomen 608
26.7 Das eukaryotische Chromosom als
Segregationsapparat
610
26.8 Telomere versiegeln die Enden der
Chromosomen 612
Zusammenfassung 615
Weiterführende Literatur 615
27. Nucleosomen 617
27.1 Das Nucleosom ist die Untereinheit
des gesamten Chromatins 617
27.2 Die DNA ist auf Reihen von Nucleosomen
aufgewickelt 620
27.3 An der Oberfläche der Nucleosomen
befinden sich unterschiedliche DNA-
Strukturen 623
27.4 Die Überspiralisierung und die Periodizität
von DNA 625
27.5 Die Anordnung der Nucleosomen im
Chromatinfaden 627
27.6 Die Organisationsstruktur des
Histonoktamers 628
27.7 Für die Reproduktion des Chromatins
müssen sich die Nucleosomen neu
formieren 631
27.8 Liegen Nucleosomen an spezifischen
Positionen? 634
27.9 Sind transkribierte Gene in Nucleosomen
organisiert? 637
27.10 DNase-hypersensitive Bereiche verändern
die Chromati nstruktur 640
27.11 Domänen definieren Regionen mit aktiven
Genen 643
27.12 Das Heterochromatin entsteht durch
Wechselwirkungen mit Histonen 644
Zusammenfassung 646
Weiterführende Literatur 647
XIV
Inhalt
VI.
Genexpression
bei
Eukaryoten
28. Initiation der Transkription 651
28.1 Eukaryotische RNA-Polymerasen bestehen
aus vielen Untereinheiten 653
28.2 Die Promotorelemente werden durch
Mutations-
und
Footprint-
Analysen
bestimmt 654
28.3 Der Promotor der RNA-Polymerase
I
besteht aus zwei Teilen 655
28.4 Die RNA-Polymerase
III
benutzt stromauf-
und stromabwärts gelegene Promotoren 657
28.5 Der
basale
Transkriptionsapparat besteht
aus RNA-Polymerase
II
und allgemeinen
Faktoren 660
28.6 Eine Verbindung zwischen Transkription
und DNA-Reparatur 666
28.7 Promotoren der RNA-Polymerase
II
enthalten kurze Sequenzelemente 667
28.8
Enhancer
enthalten bidirektionale
Elemente, welche die Initiation unter¬
stützen 670
28.9 Unabhängige Proteindomänen binden an
die DNA und aktivieren die Transkription 673
28.10 Die Interaktion stromaufwärts bindender
Faktoren mit dem basalen Apparat 676
Zusammenfassung 678
Weiterführende Literatur 678
29. Die Regulation der Transkription 681
29.1 Responseelemente kennzeichnen Gene
unter gemeinsamer Kontrolle 681
29.2 Es gibt viele Typen DNA-bindender
Domänen 683
29.3 Ein Zinkfingermotiv ist eine DNA-
bindende Domäne 685
29.4 Steroidrezeptoren haben mehrere
unabhängige Domänen 687
29.5 Homöodomänen binden an verwandte
Ziele in der DNA 691
29.6 Helix-loop-helix-Proteine assoziieren mit¬
einander in verschiedenen Kombinationen 693
29.7 Leucin-Reißverschlüsse lassen
Dimere
entstehen 695
29.8 Genaktivierung im Chromatin:
okkupatorische und dynamische Modelle 696
29.9 Die Regulation weiter Entfernungen
und die Abschirmung von Domänen 700
29.10 Genexpression ist mit Demethylierung
verbunden 704
29.11 Genetische Prägung beruht auf DNA-
Methylierung 706
Zusammenfassung 708
Weiterführende Literatur 709
30. RNA-Spleißen im Zellkern 711
30.1 Die Spleißstellen der hnRNA sind aus¬
tauschbar, werden aber paarweise erkannt 713
30.2 Das
nucleare
Spleißen erfolgt über eine
Lassostruktur
(Lariat)
716
30.3 Das Spleißen erfordert snRNAs, welche
das Spleißosom bilden 717
30.4 Gruppe-II-Introns spleißen sich unter
Lariatbildung selbst 724
30.5 Alternatives Spleißen verläuft mittels
differentielier
Wahl von Spleißstellen 726
30.6 Spleißreaktionen in eis und in
trans
730
30.7 Das Spleißen von tRNA bei der Hefe:
Schneiden und Neuverknüpfen in
getrennten Schritten 732
30.8 3 -Enden entstehen durch
Termination
und Abspaltung 735
Zusammenfassung 738
Weiterführende Literatur 739
31. Katalytische
RNA
741
31.1 Gruppe-I-Introns spleißen sich selbst
durch Umesterungsreaktionen 741
31.2 Gruppe-I-Introns nehmen eine charakte¬
ristische Sekundärstruktur ein 745
31.3 Ribozyme besitzen unterschiedliche
katalytische Aktivitäten 746
31.4 Manche
Introns
codieren Proteine,
die ihnen Mobilität verleihen 749
31.5 Manche RNAs besitzen Ribonuclease-
aktivität 752
31.6 RNA-Edieren benutzt unterschiedliche
Informationsquellen 754
Zusammenfassung 759
Weiterführende Literatur 760
32. Umbauvorgänge in der DNA 761
32.1 Der Reaktionsweg der Paarung bei der Hefe
wird durch Signaltransduktion eingeleitet 762
32.2 Die Hefe kann den aktiven Paarungstyp-
locus mit einem zuvor stummen Gen
umbesetzen 765
32.3 Die stummen Kassetten in HML und HMR
werden reprimiert 768
32.4 Die unidirektionale Transposition wird am
Empfängerlocus
МЛ Г
eingeleitet 769
32.5 Die Regulation der
ЯО
-Expression
771
32.6 Trypanosomen rearrangieren ihre DNA,
um neue Oberflächenantigene zu
exprimieren
773
32.7 Wechselwirkungen zwischen Ti-Plasmid
und Pflanzengenom 778
32.8 Die Selektion amplifizierter genomischer
Sequenzen 784
32.9 Exogene DNA läßt sich durch Transfektion
in Zellen und Tiere einschleusen 787
Zusammenfassung 793
Weiterführende Literatur 794
Inhalt
XV
33. Die molekulare Vielfalt im Immunsystem 797
33.1 Klonale Selektion: Lymphocyten, die auf
ein
Antigen
reagieren, vermehren sich 799
33.2 Immunglobulingene werden in Lympho¬
cyten aus Teilstücken zusammengesetzt 801
33.3 Informationsvielfalt des Keimbahnvorrats
an Immunglobulingensequenzen 806
33.4 Die Rekombination zwischen
V-
und
С
-Genen
erzeugt Deletionen und
Insertionen 808
33.5 Ein produktiver Genzusammenbau führt
zur allelen Exklusion 812
33.6 Der Immunglobulinklassenwechsel
geschieht durch DNA-Rekombination 814
33.7 Während ihrer frühen Expression kann die
schwere Kette mittels RNA-Prozessierung
verändert werden 815
33.8
Somatische
Mutationen erzeugen
zusätzliche Vielfalt 816
33.9 T-Zell-Rezeptoren sind mit
Immun¬
globulinén
verwandt 819
33.10 Der MHC-Locus enthält viele immun¬
relevante Gene 822
Zusammenfassung 825
Weiterführende Literatur 825
VII.
Zellwachstum, Krebs
und Entwicklung
34. Der Transport von Proteinen 829
34.1 Im ER und im Golgi-Apparat werden
Oligosaccharide an die Proteine angehängt 831
34.2 Aus- und eingeschleuste Proteine werden
in beschichteten Vesikeln transportiert 834
34.3 Wohin die Proteine transportiert werden,
hängt von weiteren Signalen ab 841
34.4 Rezeptoren werden durch Endocytose
zurückgewonnen 843
Zusammenfassung 847
Weiterführende Literatur 848
35. Signalübertragung 849
35.1
Carrier
und Kanäle bahnen wasser¬
löslichen Molekülen einen Weg durch die
Membranen 852
35.2 Die G-Proteine können Proteine aktivieren
oder hemmen 856
35.3 Proteintyrosinkinasen lösen Phosphory-
lierungskaskaden aus 858
35.4 Der Ras-Reaktionsweg 863
35.5 Die Aktivierung von MAP-Kinase-
reaktionen 867
35.6 Cyclisches
AMP
und die Aktivierung
von CREB 872
35.7 Der JAK-STAT-Reaktionsweg 872
Zusammenfassung 874
Weiterführende Literatur 875
36. Zellzyklus und Wachstumskontrolle 877
36.1 Das Voranschreiten des Zellzyklus
wird an speziellen Kontrollpunkten
entschieden 878
36.2 Die M-Phasen-Kinase ist ein Dimer,
das den Eintritt in die Mitose kontrolliert 880
36.3 Phosphorylierung und Dephosphory-
lierung von Proteinen kontrollieren
den Zellzyklus 884
36.4 p34 (Cdc2 oder CDC28) ist das
entscheidende Kontrollprotein bei Hefen 886
36.5 CDC28 wirkt in START und Mitose von
S. cerevisiae 893
36.6 In Tierzellen findet man viele
cdk-Cyclin-Komplexe 895
36.7 Die Funktionen von Cdc2-Cyclin- und
Cdk-Cyclin-Dimeren 896
36.8 An den G0/G1- und Gl/S-Übergängen
sind Cdk-Inhibitoren beteiligt 899
36.9 Die Umorganisation der Zelle
in der Mitose 901
36.10 Apoptose 904
Zusammenfassung 907
Weiterführende Literatur 908
37. Onkogene und Krebs 911
37.1 Transformierende Viren enthalten
Onkogene 914
37.2 In der Zelle gibt es Gene, die retroviralen
Onkogenen entsprechen 918
37.3 ras-Protoonkogene können durch
Mutationen aktiviert werden 919
37.4 Protoonkogene können durch
Insertion,
Translokation oder Amplifikation aktiviert
werden 922
37.5 Onkogene codieren Komponenten von
Signalkaskaden 925
37.6 Wachstumsfaktorrezeptorkinasen und
cytoplasmatische Tyrosinkinasen 927
37.7 Onkoproteine steuern möglicherweise
die Genexpression 932
37.8 RB ist ein Tumorsuppressor,
der den Zellzyklus kontrolliert 934
37.9 Der Tumorsuppressor p53 unterdrückt das
Wachstum oder löst den programmierten
Zelltod aus 937
37.10 Immortalisierung und Transformation 940
Zusammenfassung 942
Weiterführende Literatur 944
38. Gradienten und Signalketten 945
38.1 Aus einem Gradienten müssen einzelne
Felder entstehen 946
38.2 In den Frühphasen der Embryonal¬
entwicklung bilden maternale Genprodukte
Gradienten aus 948
38.3 Lokale Genregulatoren steuern die
anterior-posteriore Entwicklung 950
XVI
Inhalt
38.4 Bei der dorsoventralen Entwicklung
spielen lokale Wechselwirkungen zwi¬
schen Rezeptoren und Liganden eine Rolle
38.5 Das Schicksal einer Zelle hängt von
Bereichen ab, die sich im
Blastoderm-
stadium
ausbilden
38.6 An der Entwicklungskontrolle sind extrem
große komplexe
Loci
beteiligt
38.7 Homöotische Gene enthalten eine
Homöobox
Zusammenfassung
Weiterführende Literatur
Epilog
953
Meilensteine der Molekulargenetik
979
959
Glossar
981
965
Index
999
971
975
976
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