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Michael Weber

DNA oder Proteine

Die Stunde begann mit einer Wiederholung des Ergebnisses der letzten Stunde. Dieses lautete: Erbinformation befindet sich im Zellkern

Anschließend stellte sich die Frage, welche Stoffe sich im Zellkern befinden. Die Lösung zu dieser Frage lieferte uns ein Versuch von Mieschner (1869). Er wies nach, dass der Zellkern Proteine und Nukleinsäure enthält.

Dieses führte zu einer weiteren Frage: Welcher dieser Stoffe enthält die Erbinformation?
Den ersten Schritt zur Lösung dieses Problems lieferte Griffith 1928 mit Hilfe seines  Pneumokokkenversuch. Er wies nach, dass Pneumokokken  eines R-Stammes (d. h. ein Stamm mit einer rauen Oberfläche) mit Hilfe der Inhaltsstoffe von hitzeabgetöteten Pneumokokken eines S-Stammes (d. h. glatte Oberfläche durch eine Schleimkapsel) ihren Nachkommen die Fähigkeit zur Kapselbildung vererben können.

Aufbauend auf diesem Experiment wies Avery 1944 nach, dass es sich bei dem Stoff mit der Information zur Schleimkapselbildung um die DNA handelt. Dies schaffte er, indem er in 4 Versuchen einem Filtrat von hitzeabgetöteten S-Pneumokokken jeweils ein Stärke-, Protein-, DNA- oder RNA-spaltendes Enzym und lebende R-Pneumokokken zufügte. Da es nur bei dem Versuch mit dem DNA-spaltenden Enzym nicht zur Bildung neuer S-Pneumokokken kam, war erwiesen, dass die DNA die zur Schleimkapselbildung nötige Erbinfo enthält.

Ergebnis der Stunde: Die DNA ist Träger der Erbinformation!!

 

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Versuch von Miescher

Frage: Welche Stoffe enthält der Zellkern?

Begrifferklärungen:
Detergens:
Begrifferklärungen:

Thymuszellen: Wachstumsdrüse;

Ergebnis: Der Zellkern enthält Proteine und Nucleinsäure.

miescher.gif (4600 Byte)

 

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Versuch von Griffith

Versuchsbeschreibung:
1. Eine Maus, die mit einem R-Stamm (d.h. ein Stamm mit einer rauen Oberfläche) von Pneumokokken infiziert wird, überlebt dieses, da ihre Enzyme diesen Stamm abtöten können. Werden ihr jedoch Pneumokokken eines S-Stammes (d.h., er hat eine glatte Oberfläche wegen einer Schleimkapsel, die ihn umhüllt) injiziert, so stirbt sie, da diese Pneumokokken Lungenentzündung hervorrufen.
griffith1.gif (940 Byte)griffith2.gif (1021 Byte)

 

2. Werden die Pneumokokken des S-Stammes vor der Injektion hitzeabgetötet (Inhaltsstoffe bleiben erhalten), so richten auch diese keinen Schaden an. griffith3.gif (1791 Byte)
3. Die erhitzten Pneumokokken des S-Stammes zusammen mit den Pneumokokken des R-Stammes haben wiederum tödliche Folgen für die Maus. griffith4.gif (2271 Byte)

Interpretation:
1. Bei Injizierung von Pneumokokken des S-Stammes stirbt die Maus, da ihre Enzyme die Schleimkapsel nicht angreifen können.
2. Die Pneumokokken des S-Stammes sterben bei der Erhitzung ab und können der Maus somit nicht mehr schaden.
3. Bestimmte Inhaltsstoffe der abgestorbenen S-Zellen müssen auf die R-Zellen übertragen worden sein, so dass diese die Information zur Schleimkapselbildung erhalten haben und sie dadurch pathogen (krankheitserregend) wurden. Man nennt dies eine Transformation (Übertragung von Erbinformation).

 

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Versuch von Avery

 

avery.gif (11625 Byte) Durchführung: In vier verschiedenen Reagenzgläsern, die alle R-Pneumokokken und ein Filtrat von hitzeabgetöteten S-Pneumokokken enthalten, wird jeweils ein Enzym hinzugefügt:
1. Amylase (Stärke spaltendes Enzym)
2. Protease (Protein spaltendes Enzym)
3. DNase (DNA spaltendes Enzym)
4. RNase (RNA spaltendes Enzym)

Versuchsbeschreibung: Bei allen vier Reagenzgläsern bis auf dem mit der DNase kommt es nach einiger Zeit zur Bildung von S-Pneumokokken.

Interpretation: Da es bei allen vier Versuchen bis auf den dritten zur Bildung von
S-Pneumokokken kommt, muss die DNA die  nötige Information für die Schleimkapselbildung enthalten.

 

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