Vom Gen zum Protein
Ein Gen wirkt nicht direkt: Die Zelle nutzt es als Bauanleitung für ein Protein.
- Protein:Kette aus Aminosäuren; es gibt 20 verschiedene Aminosäuren, die in beliebiger Reihenfolge verknüpft werden.
- Genetischer Code:Je drei aufeinanderfolgende Basen — ein Basentriplett — legen eine Aminosäure fest.
- Ablesen:Eine Abschrift des Gens gelangt aus dem Zellkern ins Zellplasma. Dort wird Triplett für Triplett die Aminosäurekette gebaut.
- Start und Stopp:Das Triplett ATG startet die Kette; TAA, TAG oder TGA beenden sie.
- Faltung:Die Reihenfolge der Aminosäuren bestimmt, wie sich die Kette faltet — und damit Form und Aufgabe des Proteins.
Stünde eine Base für eine Aminosäure, ließen sich nur 4 Aminosäuren unterscheiden.
Mit Zweiergruppen gäbe es 16 Kombinationen — immer noch weniger als 20.
64 Tripletts reichen für 20 Aminosäuren und die Start- und Stoppsignale. Viele Aminosäuren haben deshalb mehrere Tripletts.
Genetischer Code: 1 Basentriplett (3 Basen) → 1 Aminosäure.
Vom Protein zum Merkmal
Proteine erledigen fast alle Aufgaben in der Zelle — so entstehen aus Genen sichtbare Merkmale.
- Aufgaben:Enzyme (z. B. Amylase), Baustoffe (Keratin in Haaren), Transport (Hämoglobin), Botenstoffe (Insulin).
- Genprodukt:das Protein, das nach der Bauanleitung eines Gens entsteht.
- Beispiel TYR:Das Gen TYR ist die Bauanleitung für das Enzym Tyrosinase.
- Tyrosinase:startet die Umwandlung der Aminosäure Tyrosin in den dunklen Farbstoff Melanin.
- Merkmal:Melanin färbt Haut, Haare und Iris.
- Albinismus:Ist die Basensequenz von TYR verändert, entsteht eine unbrauchbare Tyrosinase: kein Melanin, sehr helle Haut, weiße Haare, lichtempfindliche Augen.
Genwirkkette: Gen → Genprodukt (Protein) → Merkmal.
Starte mit ▶: Die Zelle liest einen verkürzten Modell-Ausschnitt des Gens TYR Triplett für Triplett ab. Verändere danach einzelne Basen (anklicken oder Taste A, T, G, C) oder wähle eine Variante — und lies erneut ab.
Halte fest: Die Basensequenz legt die Aminosäuren fest, die Aminosäuren das Protein, das Protein das Merkmal. Nicht jede veränderte Base ändert das Protein — ändert sich aber eine wichtige Aminosäure oder kommt das Stoppsignal zu früh, fällt das Merkmal anders aus.
Allgemeine Hinweise
Ein Gen ist kein Merkmal
Gene enthalten nur die Bauanleitung. Das Merkmal entsteht erst über das Protein — meist über ein Enzym, das einen Stoff herstellt.
Tripletts sauber abzählen
Immer vom Startsignal aus in Dreiergruppen lesen: ATG | CTG | TGG … Wer um eine Base verrutscht, liest lauter falsche Tripletts.
Eindeutig, aber nicht umkehrbar
Ein Triplett bedeutet immer genau eine Aminosäure. Umgekehrt haben viele Aminosäuren mehrere Tripletts — aus dem Protein lässt sich die Basensequenz nicht sicher zurückschließen.