Tryptophan-Synthese: Stoffwechselweg bei Neurospora
Shikimi-
säure
im Nährmedium
Chorismin-
säure
Anthranil-
säure
Indol
Trypto-
phan
Wachstum
Stamm A
Überimpfung
Tryptophan im
Nährmedium:
Wachstum
Nur Shikimi-
säure im
Nährmedium:
kein Wachstum
Chorismin-
säure
Anthranil-
säure
Indol
Tryptho-
phan

Frage


Welches Gen ist defekt? Gen 1, 2, 3 oder 4?
Stamm B
Überimpfung
Tryptophan im
Nährmedium:
Wachstum
Nur Shikimi-
säure im
Nährmedium:
kein Wachstum
Chorismin-
säure
Anthranil-
säure
Indol
Tryptho-
phan

Frage


Welches Gen ist defekt? Gen 1, 2, 3 oder 4?
Stamm C
Überimpfung
Tryptophan im
Nährmedium:
Wachstum
Nur Shikimi-
säure im
Nährmedium:
kein Wachstum
Chorismin-
säure
Anthranil-
säure
Indol
Tryptho-
phan

Frage


Welches Gen ist defekt? Gen 1, 2, 3 oder 4?
Stamm D
Überimpfung
Tryptophan im
Nährmedium:
Wachstum
Nur Shikimi-
säure im
Nährmedium:
kein Wachstum
Chorismin-
säure
Anthranil-
säure
Indol
Tryptho-
phan

Frage


Welches Gen ist defekt? Gen 1, 2, 3 oder 4?

Auswahl

Mangelmutanten

Experiment
Zugabe von

Lösung

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1 Gen - 1 Polypeptid

Wird DNA mit UV-Licht bestrahlt, absorbieren besonders die Doppelbindungen der Basen diese Strahlung. Dadurch kann die DNA verändert werden, sie mutiert. Mutierte und damit häufig defekte Gene verursachen defekte Enzyme.

Beim roten Schimmelpilz Neurospora crassa treten Stämme (Typen) mit unterschiedlichen Enzymdefekten auf. Diese können aus Shikimisäure nicht mehr Tryptophan synthetisieren. Das Merkmal "erfolgreiche Tryptophansynthese" ist ein polygenes Merkmal.

Der Stoffwechselweg, der von Shikimisäure zum Tryptophan führt, umfasst vier enzymatische Schritte mit drei Zwischenprodukten. Nur nach Zugabe von einzelnen Stoffwechselzwischenprodukten wachsen die Mangelmutanten des Pilzes im Nährmedium.

Auf der Basis dieses Experimentes wurde vor mehr als 50 Jahren die Ein-Gen-ein-Polypetid-Hypothese entwickelt. Heute weiß man, dass dadurch nur ein möglicher Weg vom Genotyp zum Merkmal beschrieben wird.

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Ansprechpartner
Micaela Stierle

Naturwissenschaftliche Medienmodule, Autoren:
Prof. Dr. Bernd Baumann, Wolfram Bäurle, Joachim Böttner
Maria Beier, Dr. Irmtraud Beyer, Manfred Bergau
Prof. Dr. Susanne Bickel-Sandkötter, Dr. Angelika Gauß
Paul Gietz, Carola Gorke, Barbara Hoppe, Dr. Jürgen Kirstein
et al., Andrea Kunz, Prof. Dr. Horst Müller, Prof. Dr. Peter Möller
Reinhard Peppmeier, Dr. Helmut Prechtl, Burkhard Priesnitz
Sonja Riedel, Hans Joachim Rösner, Bernd Schäpers
Burkhard Schäfer, Karola Schnurr, Thomas Seilnacht
Dr. Hans-Jürgen Seitz, Bernhard Spieldenner, Gregor Svoboda
Karl-Heinz Umlauft, Heiko Wontroba, Martina Weißmeyer
Dr. Norbert Welsch et al., Welsch & Partner,Jörg Wolter

Softwareentwicklung und Screendesign
Welsch & Partner, Tübingen

Naturwissenschaftliche Medienmodule, Animationen, Grafiken:
Mathias Balonier, Lützelbach
DIM Digitale Medien, Berlin
iAS interActive Systems GmbH, Marburg
Dr. Jürgen Kirstein et al, TU Berlin Jörg Mair, Herrsching
Karin Mall, Berlin Alfred Marzell, Schwäbisch Gmünd
normaldesign GbR (Maria und Jens-Peter Becker), s.u. PSE
Bernhard Spieledenner, Schwalbach/Saar
Welsch & Partner, Tübingen
Prof. Jürgen Wirth, Dreieich

Grafiken PSE
normaldesign GbR (Maria und Jens-Peter Becker),
Schwäbisch Gmünd