Codierung von Aminosaeuren < Biologie < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 08:46 Di 09.10.2012 | | Autor: | hippias |
Aminosaeuren werden in der DNA durch Tripel von Basen, sogenannte Kodons, codiert, d.h. die Basenfolge UUU steht beispielsweise fuer Phenylalanin. Eine vollstaendige Zuordnung ist hier https://de.wikipedia.org/wiki/Codon#Codon aufgefuehrt . Ist diese Form der Zuordnung in irgendeiner Form optimal? Ich vermute die Haeufigkeit der einzelnen Aminosaeuren in Lebewesen ist stark unterschiedlich, daher frage ich mich, ob die haeufigen Saeuren durch mehr Tripel repraesentiert werden, als die selteneren?
Vielen Dank im Voraus!
Ich habe diese Frage in keinem anderen Forum gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 09:34 Di 09.10.2012 | | Autor: | Josef |
Hallo hippias,
> Aminosaeuren werden in der DNA durch Tripel von Basen,
> sogenannte Kodons, codiert, d.h. die Basenfolge UUU steht
> beispielsweise fuer Phenylalanin.
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
> Eine vollstaendige
> Zuordnung ist hier
> https://de.wikipedia.org/wiki/Codon#Codon aufgefuehrt . Ist
> diese Form der Zuordnung in irgendeiner Form optimal?
> Ich
> vermute die Haeufigkeit der einzelnen Aminosaeuren in
> Lebewesen ist stark unterschiedlich, daher frage ich mich,
> ob die haeufigen Saeuren durch mehr Tripel repraesentiert
> werden, als die selteneren?
>
Bei einem Duplett-Code: z.B. CG, AC, GA,....... [mm] 4^2 [/mm] = 16 Codierungsmöglichkeiten ---> zu wenig!
Bei einem Triplett-Code: [mm] 4^3 [/mm] = 64 Codierungsmöglichkeiten ---> ausreichend, aber mehr als notwendig ---> Code ist degeneriert.
siehe auch ![[]](/images/popup.gif) hier
"Würden jeweils zwei Basen für die Verschlüsselung (Codierung) einer Aminosäure verantwortlich sein, so ergäben sich [mm] 4^2 [/mm] = 16 Kombinationen. Erst die Verbindung von drei Nucleotidbasen für die Codierung einer Aminosäure würde [mm] 4^3 [/mm] = 64 Möglichkeiten für die Verschlüsselung von 20 verschiedenen Aminosäuren ergeben."
Quelle: Schülerlexikon: Duden-Biologie
Viele Grüß0e
Josef
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(Frage) überfällig  | | Datum: | 10:33 Di 09.10.2012 | | Autor: | hippias |
Danke, Josef, jedoch war meine Frage nicht verstaendlich gestellt: Meine Ueberlegung war, ob sich diese Form der degenerierten Kodierung, in der einige wenige Saeuren durch 6 Tripletts codiert werden, viele jedoch nur durch 2, beispielsweise besonders stabil gegenueber (Punkt-)Mutationen des genetisches Codes verhaelt, oder sie bezeuglich irgendeines anderen Massstabes ausgezeichnet ist. Ferner wuesste ich gerne, ob es einen Zusammenhang zwischen der Anzahl der kodieren Tripletts und der Haefigkeit der entsprechenden Aminosaeure in Lebewesen gibt.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 11:46 Di 09.10.2012 | | Autor: | Josef |
Hallo hippias,
> Ferner wuesste ich gerne, ob es einen Zusammenhang
> zwischen der Anzahl der kodieren Tripletts und der
> Haefigkeit der entsprechenden Aminosaeure in Lebewesen
> gibt.
"Je drei Basen (Triplett) bilden ein Codewort (Codon), das einer Aminosäure entspricht."
Quelle
"Jede Aminosäure wird von drei Nucleotiden (Triplett) codiert. Da es nur 20 Aminosäuren, jedoch 64 (4 × 4 × 4) Nucleotidtripletts gibt, werden die meisten Aminosäuren von mehreren Nucleotidtripletts codiert („degenerierter Code”)."
Quelle:
Microsoft® Encarta® Enzyklopädie Professional 2003 © 1993-2002 Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten.
"Die Eiweiße bestehen aus einer Folge von Aminosäuren (kleinste Bausteine der Eiweiße). Am Aufbau der Eiweiße sind in der Regel nur 20 verschiedene Aminosäuren beteiligt. In den Nucleinsäuren kommen vier unterschiedliche Basen vor. Würde jede Aminosäure durch eine Nucleotidbase verschlüsselt, so könnten nur = 4 Aminosäuren codiert (verschlüsselt) werden.
Würden jeweils zwei Basen für die Verschlüsselung (Codierung) einer Aminosäure verantwortlich sein, so ergäben sich = 16 Kombinationen. Erst die Verbindung von drei Nucleotidbasen für die Codierung einer Aminosäure würde = 64 Möglichkeiten für die Verschlüsselung von 20 verschiedenen Aminosäuren ergeben.
Die Reihenfolge der Aminosäuren eines Eiweißmoleküls ist durch die Reihenfolge der organischen Basen in den Nucleotiden festgelegt. Jeweils drei aufeinanderfolgende organische Basen des einen DNA-Strangs bestimmen die Eingliederung einer bestimmten Aminosäure ins Eiweiß. Diese drei aufeinanderfolgenden Basen bilden ein Triplett. Für die Bestimmung einer Aminosäure werden 3 Basen benötigt (Codon, Basentriplett)."
Quelle: Schülerlexikon: Duden - Biologie
Viele Grüße
Josef
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:23 Di 09.10.2012 | | Autor: | hippias |
Nochmals vielen Dank, aber das beantwortet nicht meine Frage: Es ist mir durchaus klar, dass ich ueber einem Alphabet von 4 Zeichen 3 Stellen benoetige, um mindestens 20 unterschiedliche Objekte kodieren zu koennen. Ich beziehe mich eher auf die Umkehrung dieses Sachverhalts.
Meine Fragen:
1. Die Aminosaeuren werden werden durch verschieden viele Tripletts kodiert (z.B. Leucin durch 6, Phenyalanin durch 2, Tryptophan durch 1). Gibt es dafuer einen Grund? Koennte es sein, dass eine Kodierung mit dieser speziellen Degenerierung besondere (biologische/mathematische) Eigenschaften aufweist?
2. Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Anzahl der Tripletts, die eine Aminosaeure kodieren, und der Haeufigkeit, mit der die Aminosaeure in einem Organismus vorkommt (z.B. Leucin ist 3 mal haeufiger als Phenylalanin und 6 mal haeufiger als Tryptophan)?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:05 Di 09.10.2012 | | Autor: | rainerS |
Hallo!
> Nochmals vielen Dank, aber das beantwortet nicht meine
> Frage: Es ist mir durchaus klar, dass ich ueber einem
> Alphabet von 4 Zeichen 3 Stellen benoetige, um mindestens
> 20 unterschiedliche Objekte kodieren zu koennen. Ich
> beziehe mich eher auf die Umkehrung dieses Sachverhalts.
>
> Meine Fragen:
> 1. Die Aminosaeuren werden werden durch verschieden viele
> Tripletts kodiert (z.B. Leucin durch 6, Phenyalanin durch
> 2, Tryptophan durch 1). Gibt es dafuer einen Grund? Koennte
> es sein, dass eine Kodierung mit dieser speziellen
> Degenerierung besondere (biologische/mathematische)
> Eigenschaften aufweist?
>
> 2. Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Anzahl der
> Tripletts, die eine Aminosaeure kodieren, und der
> Haeufigkeit, mit der die Aminosaeure in einem Organismus
> vorkommt (z.B. Leucin ist 3 mal haeufiger als Phenylalanin
> und 6 mal haeufiger als Tryptophan)?
Gute Frage. Es scheint tatsächlich einen Zusammenhang zu geben: Schau mal hier, aber auch hier.
Viele Grüße
Rainer
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 08:23 Mi 10.10.2012 | | Autor: | hippias |
Danke fuer den Link; dass die Degeneration etwas mit der Wobble-Theorie zu tun haben koennte, ist mir gestern abend auch in den Sinn gekommen, jedoch bin ich nicht auf den guten Gedanken gekommen, die Kodierung hinsichtlich der chemischen/physikalischen Eigenschaften der Aminosaeuren zu betrachten. Gerne wuerde ich ein mathematisches Modell ueber die Stabilitaet des Codes hinsichtlich Punktmutationen ausarbeiten.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 02:34 Do 11.10.2012 | | Autor: | Eisfisch |
> .......
> ist. Ferner wuesste ich gerne, ob es einen Zusammenhang
> zwischen der Anzahl der kodieren Tripletts und der
> Haefigkeit der entsprechenden Aminosaeure in Lebewesen
> gibt.
Meinst du so etwas, was sich aus dieser Tabelle (naja,is im Original besser) erschliessen lässt?:
Tabelle: Die Daten v. E. Chargaff, prozentuale Anteile der vier Basen in Geweben von verschiedenen Organismen (aus: E.Chargaff & J. Davidson, Hrsg: The Nucleid Acids, New York, Academic Press, 1955)
Organismus Gewebe Adenin Thymin Guanin Cytosin
Hering Sperma 27,8 27,5 22,2 22,6 %
Ratte Knochenmark 28,6 28,4 21,4 21,5
Mensch Thymus 30,9 29,4 19,9 19,8
Mensch Leber 30,3 30,3 19,5 19,9
Mensch Sperma 30,7 31,2 19,3 18,8
Hefe - 31,3 32,9 18,7 17,1
Welche wesentlichen Erkenntnisse können Sie aus dieser Tabelle gewinnen?
Q: Nationales Genomforschungsnetz: GENial einfach! Modul 1, Arbeitsblatt 3, Arbeitsblatt
http://www.ngfn-2.ngfn.de/genialeinfach/htdocs/ngfn_modul1_arbeitsblatt3.html
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(Frage) überfällig | | Datum: | 09:05 Do 11.10.2012 | | Autor: | hippias |
> > .......
> > ist. Ferner wuesste ich gerne, ob es einen Zusammenhang
> > zwischen der Anzahl der kodieren Tripletts und der
> > Haefigkeit der entsprechenden Aminosaeure in Lebewesen
> > gibt.
>
>
>
> Meinst du so etwas, was sich aus dieser Tabelle (naja,is im
> Original besser) erschliessen lässt?:
>
> Tabelle: Die Daten v. E. Chargaff, prozentuale Anteile der
> vier Basen in Geweben von verschiedenen Organismen (aus:
> E.Chargaff & J. Davidson, Hrsg: The Nucleid Acids, New
> York, Academic Press, 1955)
> Organismus Gewebe Adenin Thymin Guanin Cytosin
> Hering Sperma 27,8 27,5 22,2 22,6
> %
> Ratte Knochenmark 28,6 28,4 21,4 21,5
> Mensch Thymus 30,9 29,4 19,9 19,8
> Mensch Leber 30,3 30,3 19,5
> 19,9
> Mensch Sperma 30,7 31,2 19,3 18,8
> Hefe - 31,3 32,9
> 18,7 17,1
> Welche wesentlichen Erkenntnisse können Sie aus dieser
> Tabelle gewinnen?
>
> Q:
> Nationales Genomforschungsnetz: GENial einfach! Modul 1, Arbeitsblatt 3, Arbeitsblatt
> http://www.ngfn-2.ngfn.de/genialeinfach/htdocs/ngfn_modul1_arbeitsblatt3.html
>
Nein, das meinte ich nicht: Denn meine Frage bezog sich auf einen moeglichen Zusammenhang zwischen der Anzahl der Tripletts, die eine Aminosaeure kodieren und der Haeufigkeit der Aminosauere - nicht Nukleotidbasen - in Lebewesen; in dieser Tabelle tauchen die Aminosaeuren ja gar nicht auf.
Dafuer kann man daraus schlussfolgern, dass sich $A$ und $T$, sowie $G$ und $C$ paaren, da sie stets in aehnlicher Haeufigkeit auftreten.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 09:20 Sa 13.10.2012 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 11:20 Do 11.10.2012 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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