Schließt das Konzept der überlappenden Gene das Konzept das Konzept des überlappungsfreien genetischen Codes aus?


11.11.2020, 20:08

Die untere Abbildung ist zu dieser Frage auch noch gegeben.

P.S sorry das meine Katze etwas auf dem Bild ist

2 Antworten

So wie ich es verstanden habe, ist der Code überlappungsfrei, was bedeutet, dass ein Nukleotid entweder zu dem einen oder dem anderen Triplett gehört und niemals zu beiden.

Gene können überlappend sein, dieselbe Information steht da 20x hintereinander oder steht 2x auf verschiedenen Abschnitten oder ist auf beiden Chromosomen identisch.

Hi,

bei den überlappenden Genen liegen tatsächlich 2 oder sogar 3 Gene für 3 verschiedene Proteine an einem Genort (übereinander). Wenn man sich das aber mal genauer anschaut, sieht man, dass das zweite Protein von einer Nukleotidsequenz codiert wird, die um eine Base verschoben ist, also quasi neben der Basenfolge des oberen Proteins liegt (in der oberen Abb. die eckigen Klammern vergleichen). Man nennt das ein anderes Leseraster der DNA. Normalerweise wird nur 1 Leseraster genutzt, aber der Phage nutzt offenbar mehrere parallel. Das ist schon ein Spezialfall, der bei Viren oder Mitochondrien auftritt.

Wenn wir Codons haben, die aus 3 Buchstaben bestehen, "A-B-C", dann kann der Startpunkt an 3 Stellen liegen, nämlich auf dem -->A, auf dem -->B oder auf dem -->C. Im oberen Protein im oberen Bild liegt der Startpunkt "AUG" für Methionin ganz links auf der ersten Base der ersten drei Basen (auf der ersten Stelle des 3er-Codes) und der zweite Startpunkt "AUG" für das untere Protein, um eine Base nach rechts verschoben (auf der zweiten Stelle des 3er-Codes). Hier liegen also 2 Gene an einem Genort, in zwei verschiedenen Leserastern der DNA (bzw. mRNA).

Das Ganze ist unten nochmal auf einer Genkarte des betreffenden Virus (Phagen) dargestellt, wo man sieht, dass Gene des Phagen überlappen. In Gen A liegt Gen A', in dem Teil in dem sich A und A' überlappen, liegt zudem noch Gen B und der Beginn von Gen K. K überlappt wiederum mit Gen C und Gen D und Gen E überlappen sich ebenfalls teilweise.

Ein Phage oder Virus hat allgemein ein nicht besonders großes Erbgut, denn es muss ja jeweils in kleine Capside hineinpassen und diese DNA-Fracht dann in Wirtszellen gebracht werden. Da kann man nicht mit einem riesen Aparillo ankommen. Diese überschaubaren Genomgrößen (begrenzte DNA-Längen) nutzt das Virus optimal aus, da mehrere Gene an Genorten übereinander liegen, indem ihre Information auf verschiedenen Leserastern des gleichen DNA-Abschnittes liegen.

So kann das Virus eine erstaunliche Fülle an Information auf kurzen DNA-Abschnitten unterbringen, denn die Information reicht für die doppelte Anzahl an Proteinen, als man erwarten würde (vgl. Text). Der genetische Code bleibt aber überall, trotz verschiedener Leseraster, eine überlappungsfreie Basensequenz aus Tripletts. D.h. die beiden Konzepte schließen sich nicht aus. LG


CliffBaxter  11.11.2020, 23:28
Also ich denke es hat was mit der Initiationssequenz zu tun. Und ich denke auch, dass diese beiden Konzepte sich eben nicht ausschließen, da eben die Initiationssequenz eben variieren kann. Aber aber ich bin mir da irgendwie nicht sicher ob das stimmt und richtig begründet ist.

die Einschätzung ist aus dem Bauch raus richtig 😊 das Stichwort und zugleich der in der Antwort erwartete Fachbegriff ist "Leseraster" vgl.: https://de.wikipedia.org/wiki/Leseraster

LG

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