Genetischer Code, Transkription, Translation & Petrologie

Genetischer Code:

Manier der Art, wie die Nucleobasen in der DNA angeordnet sind. Die genetische Information wird als Sequenz von Nucleobasen verschlüsselt. Basierend auf dieser Sequenz variiert die Information. Um sie zu nutzen, müssen wir die Information übersetzen. Merkmale:

• Ist universell; codiert alle Lebewesen auf die gleiche Weise.
• Die Basiseinheit der Information ist ein Triplett von Basen (z.B. AUG/UUA/ATT/ACC). Dies kann zwei Bedeutungen haben:
  • Es kann eine Aminosäure codieren.
  • Es kann selbst Information sein, z.B. Start- oder Stoppcodon.
• Es ist ein degenerierter Code; verschiedene Triplett-Codons können dieselbe Aminosäure codieren, was Sicherheit bei Mutationen bietet.

Transkription

Erzeugt eine mRNA-Kopie der DNA. Ein DNA-Fragment wird transkribiert, und die Transkriptionseinheit ist der DNA-Strang, der transkribiert wird.

1. Initiation: Die RNA-Polymerase (ARN-Polymerase) bindet an den Promotor (Startpunkt) der DNA und beginnt die RNA-Synthese nach ca. 30 Basen.
2. Elongation: Die ARN-Polymerase liest den DNA-Strang von 3' nach 5' und synthetisiert die mRNA von 5' nach 3'.
3. Termination: Die ARN-Polymerase synthetisiert die mRNA, bis sie ein Stoppsignal (Triplett) erreicht.
4. Reifung: Das primäre Transkript (Prä-mRNA) besteht aus Exons und Introns. Introns werden nicht translatiert; Enzyme entfernen die Introns und verbinden die Exons.

Translation

Findet in den Ribosomen statt. Übersetzt jedes Triplett in Aminosäuren und produziert Proteine.

1. Initiation: Das Ribosom beginnt, die mRNA zu lesen und sucht nach dem Startcodon (AUG). Eine tRNA mit dem komplementären Anticodon bindet sich. Die mRNA bindet an die kleine ribosomale Untereinheit (30S). Anschließend verbindet sich die große ribosomale Untereinheit (50S).
2. Elongation: Zwei Bindungsstellen sind besetzt. Das Ribosom liest das Triplett und sucht eine tRNA mit dem komplementären Anticodon. Die Aminosäure der tRNA wird auf die wachsende Peptidkette übertragen. Die entladene tRNA verlässt das Ribosom. Translokation: Das Ribosom bewegt sich zum nächsten Triplett. Dieser Vorgang wiederholt sich.
3. Termination: Das Ribosom erreicht ein Stoppcodon. Das Protein wird freigesetzt, und der Komplex wird demontiert.

Petrologie

Drei Gruppen nach ihrer Entstehung: magmatische, metamorphe und sedimentäre Gesteine.

Magmatische Gesteine

Magmatische Assimilation: Die umgebenden Gesteine schmelzen und werden in das Magma eingebaut.

Drei Typen:

• Vulkanische Gesteine: afanitische Textur und glasig.
• Plutonische Gesteine: phaneritiche Textur.
• Ganggesteine: porphyritische Textur.

Bowensche Reaktionsreihe: Olivin, Pyroxen, Amphibol, Biotit, Feldspat, Muskovit, Quarz.

Magmatische Differentiation: Während das Magma aufsteigt, sinkt der Druck und die Temperatur. Mineralien mit mehr Silizium steigen weiter auf, während schwerere Mineralien mit weniger Silizium absinken. Gesteine, die nach der Kristallisation gebildet werden: Peridotit, Basalt, Andesit, Granit.

Metamorphe Gesteine

Änderung durch Temperatur- oder Druckänderung.

Druck: Lithostatischer Druck (überlagerndes Gestein) und gerichteter Druck (tektonische Kräfte).

Metamorphe Prozesse:

1. Brekziation: Zerbrechen des Gesteins.
2. Neuausrichtung von Mineralien: Gerichtete Kräfte richten die Mineralien geordnet aus.
3. Dehydration: Wasserverlust durch Temperaturänderung.
4. Metasomatismus: Austausch chemischer Elemente durch zirkulierende Fluide.
5. Rekristallisation: Umkristallisation unter Druck.

Arten der Metamorphose:

• Dynamometamorphose: Durch gerichtete Kräfte.
• Kontaktmetamorphose: Durch Temperaturänderung.
• Regionale Metamorphose: Durch Druck- oder Temperaturänderung, oft durch orogene Prozesse (z.B. Schiefer, Gneis).

Sedimentäre Gesteine

Entstehen durch Erosion und Ablagerung von Sedimenten.

Typen:

1. Detritische Gesteine: Bestehen aus klastischen Partikeln und Zement (z.B. Kalk, Ton, Sandstein, Konglomerat).
2. Nicht-detritische Gesteine: Evaporite und chemische Ausfällungen.