{"id":9638,"date":"2021-01-05T23:28:49","date_gmt":"2021-01-06T04:28:49","guid":{"rendered":"https:\/\/nebula.org\/blog\/gene\/"},"modified":"2021-02-20T20:31:58","modified_gmt":"2021-02-21T01:31:58","slug":"gene","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nebula.org\/blog\/de\/gene\/","title":{"rendered":"Was ist ein Gen?"},"content":{"rendered":"\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-intro\"><strong>Intro<\/strong><\/h2>\n\n<p>Ein Gen ist eine funktionelle Einheit von<a href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/de\/dna-desoxyribonukleinsaeure\/\"> Desoxyribonukleins\u00e4ure (DNA)<\/a> das enth\u00e4lt grundlegende Informationen f\u00fcr die Entwicklung von Eigenschaften eines Individuums. Bei der Transkription wird aus dem DNA-Strang eine komplement\u00e4re Kopie in Form von RNA hergestellt.<\/p>\n\n<p>Es gibt verschiedene Arten von RNA. W\u00e4hrend der Translation, einem Teilprozess der Proteinsynthese, wird die Aminos\u00e4uresequenz von Proteinen aus der mRNA (Messenger-RNA) abgelesen. Im K\u00f6rper \u00fcbernehmen die Proteine jeweils spezifische Funktionen, mit denen Eigenschaften ausgedr\u00fcckt werden k\u00f6nnen. Der Aktivit\u00e4tszustand eines Gens oder seine Expression kann in einzelnen Zellen unterschiedlich reguliert werden.<\/p>\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-subtle-pale-pink-background-color has-background\"><tbody><tr><td><a href=\"https:\/\/nebula.org\/whole-genome-sequencing\/\"><strong>M\u00f6chten Sie 100% Ihrer DNA entschl\u00fcsseln? Nebula Genomics bietet die g\u00fcnstigste Sequenzierung des gesamten Genoms! 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Die gesamte genetische Information einer Zelle, die aus Tausenden von Genen besteht, wird als Genom bezeichnet. Das Humangenomprojekt wurde mit dem Ziel gegr\u00fcndet, die \u00fcber 20.000 Gene des menschlichen Genoms vollst\u00e4ndig zu entschl\u00fcsseln.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-structure\"><strong>Struktur<\/strong><\/h2>\n\n<p>Auf molekularer Ebene besteht ein Gen aus zwei verschiedenen Regionen:<\/p>\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Ein DNA-Abschnitt, aus dem eine einzelstr\u00e4ngige Kopie der RNA durch Transkription hergestellt wird.<\/li><li>Alle zus\u00e4tzlichen DNA-Segmente, die an der Regulierung dieses Kopiervorgangs beteiligt sind.<\/li><\/ul>\n\n<p>Es gibt verschiedene Unterschiede in der Struktur von Genen verschiedener lebender Organismen.<\/p>\n\n<p>Gene codieren nicht nur die mRNA, aus der die Proteine \u00fcbersetzt werden, sondern auch Molek\u00fcle, die als rRNA und tRNA bezeichnet werden, sowie andere Ribonukleins\u00e4uren, die andere Aufgaben in der Zelle haben. Ein f\u00fcr ein Protein kodierendes Gen enth\u00e4lt eine Beschreibung der Aminos\u00e4uresequenz dieses Proteins. Diese Beschreibung ist in einer chemischen Sprache verf\u00fcgbar, n\u00e4mlich im genetischen Code in Form der Nukleotidsequenz des DNA-Molek\u00fcls. <\/p>\n\n<p>Die einzelnen &#8222;Kettenglieder&#8220; (Nukleotide) der DNA &#8211; gruppiert in Dreiergruppen (Tripletts oder Codons) &#8211; repr\u00e4sentieren die &#8222;Buchstaben&#8220; des genetischen Codes. Die codierende Region oder alle Nukleotide, die direkt an der Beschreibung der Aminos\u00e4uresequenz beteiligt sind, wird als offener Leserahmen bezeichnet. Ein Nukleotid besteht aus einem Teil Phosphat, einem Teil Desoxyribose (Zucker) und einer Base. Eine Base ist entweder Adenin, Thymin, Guanin oder Cytosin. <\/p>\n\n<figure class=\"wp-block-image is-resized\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/lh4.googleusercontent.com\/7viASnUiL9Wp2isa9ooORTS2hFaxwljrze2g10luomZ7sKPuW6OLIbCM3mZJgDl_7MeMoOR27OZqzr3RvFIDvMG6i8o_TnIm91I9EXEAMhDi-PEtzb4BQ-XmJ6qEhwGfpJhqY4Km\" alt=\"Ein Gen wird in seine Bestandteile zerlegt dargestellt, wodurch der Translationsprozess hervorgehoben wird.\" width=\"415\" height=\"449\"\/><figcaption>Ein Gen wird in seine Bestandteile zerlegt dargestellt, wodurch der Translationsprozess hervorgehoben wird.<\/figcaption><\/figure>\n\n<p>Vor der Transkriptionseinheit befinden sich regulatorische Regionen wie Enhancer oder Promotoren, die die Expression bestimmter Gene erh\u00f6hen. Abh\u00e4ngig von der Sequenz binden verschiedene Proteine wie Transkriptionsfaktoren und RNA-Polymerase an diese, um die Transkription zu beginnen. Im Gegensatz,<a href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/de\/dna-polymerase\/\"> DNA-Polymerasen<\/a> Kopieren Sie die DNA w\u00e4hrend der Zellteilung. <\/p>\n\n<p>Zus\u00e4tzlich zu dem direkt proteinkodierenden offenen Leserahmen enth\u00e4lt die mRNA nicht translatierte, nicht kodierende Regionen: die 5&#8242;-untranslatierte Region (5&#8242;-UTR) und die 3&#8242;-untranslatierte Region (3&#8242;-UTR). Diese Regionen dienen zur Regulierung der Translationsinitiierung und zur Regulierung der Aktivit\u00e4t der Ribonukleasen, die die RNA abbauen.<\/p>\n\n<figure class=\"wp-block-image is-resized\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/lh3.googleusercontent.com\/gzB_NcruxTpzu4yQbjjAJTZDzBPA7PiVssoYs0-Y0MuKggGzJpw6FiQsrgOp_IPlTM92g6K57bHKQW7ZITRIeUDssv-oBJyEcsm44keaAhOVXeLn0T8JmMnG3ccCDHFcRVmi6AJL\" alt=\"Komponenten der mRNA umfassen sowohl kodierende als auch nicht kodierende Regionen. \" width=\"600\" height=\"113\"\/><figcaption>Komponenten der mRNA umfassen sowohl kodierende als auch nicht kodierende Regionen. <\/figcaption><\/figure>\n\n<p>Die Gene von Prokaryoten unterscheiden sich in ihrer Struktur von den eukaryotischen Gegenst\u00fccken darin, dass sie keine Introns haben, einen Bereich eines RNA-Transkripts, der nicht f\u00fcr Proteine kodiert. Zus\u00e4tzlich k\u00f6nnen mehrere verschiedene RNA-bildende Gensegmente sehr eng nacheinander verbunden werden. Diese werden als polycistronische Gene bezeichnet und ihre Aktivit\u00e4t kann durch ein gemeinsames regulatorisches Element reguliert werden. Diese als Operons bezeichneten Cluster werden zusammen transkribiert, aber in verschiedene Proteine \u00fcbersetzt. Operonen sind typisch f\u00fcr Prokaryoten.<\/p>\n\n<p>Gene k\u00f6nnen mutieren, dh sich spontan oder durch \u00e4u\u00dfere Einfl\u00fcsse (zum Beispiel durch Radioaktivit\u00e4t) ver\u00e4ndern. Diese \u00c4nderungen k\u00f6nnen an verschiedenen Orten stattfinden. Infolgedessen kann nach einer Reihe von Mutationen ein Gen in verschiedenen Zust\u00e4nden existieren, die als Allele bezeichnet werden. <\/p>\n\n<p>Eine DNA-Sequenz kann auch mehrere \u00fcberlappende Gene enthalten. Kopien, die w\u00e4hrend der Genduplikation hergestellt werden, k\u00f6nnen sequenzidentisch sein, aber dennoch unterschiedlich reguliert werden, was zu unterschiedlichen Aminos\u00e4uresequenzen f\u00fchrt, ohne Allele zu sein.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-organization-of-genes\"><strong>Organisation von Genen<\/strong><\/h2>\n\n<p>In allen lebenden Organismen kodiert nur ein Teil der DNA f\u00fcr RNAs. Die verbleibenden Teile der DNA werden als nichtkodierende DNA bezeichnet. Dies wirkt sich auf die Genregulation aus und hat Einfluss auf die Architektur der Chromosomen.<\/p>\n\n<p>Der Ort auf einem Chromosom, an dem sich das Gen befindet, wird als Ort bezeichnet. Dar\u00fcber hinaus sind Gene nicht gleichm\u00e4\u00dfig auf den Chromosomen verteilt, sondern treten manchmal in sogenannten Clustern auf. Solche Cluster k\u00f6nnen aus Genen bestehen, die zuf\u00e4llig in unmittelbarer N\u00e4he zueinander angeordnet sind, oder sie k\u00f6nnen Gruppen von Genen sein, die f\u00fcr Proteine kodieren, die funktionell verwandt sind. Gene, deren Proteine \u00e4hnliche Funktionen haben, k\u00f6nnen sich jedoch auch auf verschiedenen Chromosomenpaaren befinden.<\/p>\n\n<p>Es gibt Abschnitte auf der DNA, die f\u00fcr verschiedene Proteine kodieren. Der Grund daf\u00fcr ist die \u00dcberlappung offener Leserahmen.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-gene-activity-and-regulation\"><strong>Genaktivit\u00e4t und Regulation<\/strong><\/h2>\n\n<p>Gene sind &#8222;aktiv&#8220;, wenn ihre Informationen in RNA transkribiert werden, dh wenn die Transkription stattfindet. Je nach Funktion wird mRNA, tRNA oder rRNA produziert. Im Fall von mRNA kann aus dieser Aktivit\u00e4t ein Protein translatiert werden.<\/p>\n\n<p>Die Genregulation erfolgt durch Bindung und Freisetzung von Proteinen, sogenannten Transkriptionsfaktoren, an bestimmte Regionen der DNA, die sogenannten &#8222;regulatorischen Elemente&#8220;. In gr\u00f6\u00dferem Ma\u00dfstab wird dies durch Methylierung oder &#8222;Verpacken&#8220; von DNA-Segmenten in Histonkomplexe erreicht. <\/p>\n\n<p>Die regulatorischen Elemente der DNA unterliegen ebenfalls Variationen. Der Einfluss von \u00c4nderungen in der Genregulation ist wahrscheinlich vergleichbar mit dem Einfluss von Mutationen in Protein-kodierenden Sequenzen. Mit klassischen genetischen Methoden &#8211; durch Analyse der Vererbung und der Ph\u00e4notypen &#8211; k\u00f6nnen die Auswirkungen dieser Mutationen auf die Vererbung normalerweise nicht getrennt werden.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-special-genes\"><strong>Spezielle Gene<\/strong><\/h2>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-rna-genes-in-viruses\"><strong>RNA-Gene in Viren<\/strong><\/h3>\n\n<p>Obwohl Gene in allen zellbasierten Lebensformen als DNA-Segmente vorhanden sind, gibt es einige Viren, deren genetische Information in Form von RNA vorliegt. RNA-Viren infizieren eine Zelle, die dann sofort beginnt, Proteine gem\u00e4\u00df den Anweisungen der viralen RNA zu produzieren; Eine Transkription von DNA zu RNA ist nicht erforderlich. Retroviren hingegen wandeln ihre RNA w\u00e4hrend der Infektion unter Verwendung des Enzyms Reverse Transkriptase in DNA um.<\/p>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-pseudogens\"><strong>Pseudogene<\/strong><\/h3>\n\n<p>Ein Gen im engeren Sinne ist normalerweise eine Nukleotidsequenz, die die Information f\u00fcr ein Protein enth\u00e4lt, das direkt funktionell ist. Im Gegensatz dazu sind Pseudogene Kopien, die ein funktionelles Protein nicht in seiner vollen L\u00e4nge codieren. Oft sind diese das Ergebnis von Duplikationen und \/ oder Mutationen, die sich ohne Selektion im Pseudogen ansammeln und ihre urspr\u00fcngliche Funktion verloren haben. Dennoch scheinen einige eine Rolle bei der Regulation der Genaktivit\u00e4t zu spielen.<\/p>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-jumping-genes\"><strong>Springende Gene<\/strong><\/h3>\n\n<p>Sie werden auch als Transposons bezeichnet und sind bewegliche Abschnitte genetischen Materials, die sich innerhalb der DNA einer Zelle frei bewegen k\u00f6nnen. Sie schneiden sich aus ihrer urspr\u00fcnglichen Position im Genom heraus und f\u00fcgen sich an einer anderen Stelle ein. Forscher haben gezeigt, dass diese springenden Gene nicht nur in Fortpflanzungszellen vorkommen, wie zuvor angenommen, sondern auch in Nervenvorl\u00e4uferzellen aktiv sind.<\/p>\n\n<p>Sie k\u00f6nnen mehr \u00fcber Gene aus diesen Ressourcen erfahren:<\/p>\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li><a href=\"https:\/\/ghr.nlm.nih.gov\/primer\/basics\/gene\">Genetics Home Referenz<\/a><\/li><li><a href=\"https:\/\/www.genome.gov\/genetics-glossary\/Gene\">Genom.gov <\/a><\/li><\/ul>\n\n<p>Schauen Sie sich auch unsere an<a href=\"https:\/\/nebula.org\/whole-genome-sequencing\/\"> Sequenzierung des gesamten Genoms<\/a> !<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Intro Ein Gen ist eine funktionelle Einheit von Desoxyribonukleins\u00e4ure (DNA) das enth\u00e4lt grundlegende Informationen f\u00fcr die Entwicklung von Eigenschaften eines Individuums. Bei der Transkription wird aus dem DNA-Strang eine komplement\u00e4re Kopie in Form von RNA hergestellt. 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Eine Einf\u00fchrung f\u00fcr Anf\u00e4nger.<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Ein Gen ist eine funktionelle Einheit der DNA, die grundlegende Informationen f\u00fcr die Entwicklung von Eigenschaften eines Individuums enth\u00e4lt.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/de\/gene\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Was ist ein Gen? 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