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Die Transkription

Promotor, Matrize, Introns — mit welchen Daten lässt sich zeigen, wie aus einem Gen mehr als ein Protein wird?

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Ein Gen wird abgeschrieben

AFB I–II

In M1 ist ein kurzer DNA-Abschnitt dargestellt, der direkt an einen Promotor grenzt. M2 enthält Angaben zu einem der längsten Gene des Menschen.

M1DNA-Abschnitt mit Promotor (Modell)
PromotorGCGCTAATCGCGTAATGCCGATTA5′3′3′5′Transkriptionsrichtung
M2Das Dystrophin-Gen

Das Gen für das Muskelprotein Dystrophin umfasst rund 2,2 Millionen Basenpaare mit 79 Exons. Die reife mRNA ist nur etwa 14 000 Nucleotide lang. Die RNA-Polymerase des Menschen synthetisiert etwa 2 400 Nucleotide pro Minute (Modellwert).

  1. Beschreiben Sie den Ablauf der Transkription.
  2. Ermitteln Sie, welcher Strang in M1 der codogene Strang ist, und geben Sie die Basenfolge der mRNA mit 5′- und 3′-Ende an.
  3. Berechnen Sie mit M2 die Dauer der Transkription des Dystrophin-Gens und den Anteil der Exons an der Prä-mRNA.
  4. Erklären Sie, welche mRNA entstünde, wenn der Promotor in M1 links neben dem Abschnitt läge.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Gliedern Sie in Initiation, Elongation und Termination.
Hinweis zu Aufgabe b)
Die Polymerase liest die Matrize 3′→5′ — in Richtung des Pfeils.
Hinweis zu Aufgabe c)
Die Prä-mRNA ist so lang wie der transkribierte DNA-Abschnitt.
Hinweis zu Aufgabe d)
Welcher Strang hätte dann sein 3′-Ende am Promotor?Erklären: Einen Sachverhalt auf Gesetzmäßigkeiten bzw. Ursachen zurückführen und in einen nachvollziehbaren Zusammenhang einordnen.