Auftrag 2

Aufgabe 1
Schaut euch die Einführungsvideos nochmal an!
Erstellt eine schematische Skizze der DNA mit allen essentiellen Bestandteilen und beschriftet diese. Fügt ein Photo dieser Skizze in euren Blog ein!



Aufgabe 2
30 Prozent der Nukleotide in der Heuschrecken-DNA sind Adenine. Wie hoch sind demnach die Prozentwerte für
a) Thymin, b) Guanin + Cytosin, c) Guanin, d) Cytosin? 



Aufgabe 3

Nachdem Ihr jetzt soviel über DNA gehört habt, sollt Ihr im folgenden eure eigene DNA im Rahmen eines kleinen Experimentes isolieren und sichtbar machen. 

Im folgenden Video seht Ihr hierzu eine Anleitung:

DNA Isolation

In der Forensik wird die DNA nach dem gleichen Prinzip isoliert, nur das hier meist deutlich weniger Zellmaterial zur Verfügung steht, aus dem die DNA isoliert werden kann. Dementsprechend wird in deutlich kleinerem Maßstab gearbeitet. Auch werden hier natürlich nicht Spülmittel und Brennspiritus verwendet, sondern optimierte Lösungen.

Isoliert eure eigene DNA entsprechend der Anleitung im Video.

Protokolliert in eurem Blog die einzelnen Schritte der DNA Isolation und beschreibt, was bei dem jeweiligen Schritt auf molekularer Basis passiert.

Fügt am Ende dieser DNA Isolierung ein Bild eures Versuchsergebnisses (Glas mit eurer DNA) in den Blog ein. 



Aufgabe 4
Im Auftrag 1 habt ihr bereits die Aminosäuresequenz des GFP Proteins im Internet recherchiert. Im Folgenden wollen wir diesen Datensatz nun um die Gensequenz erweitern:
Ihr habt zwei Möglichkeiten:
A) Wenn Ihr entsprechend Auftrag 1 das Datenblatt bereits abgespeichert habt, öffnet dieses Dokument. Unter der Kategorie DBSource (Data bank Source = Datenbankquelle) findet ihr einen Link, der euch direkt zur complete CDS (coding sequence) führt. Diese Sequenz befindet sich am Ende des Dokumentes. Alternativ könnt Ihr euch mit dem FASTA Link die durchgängige Nukleotidsequenz des GFP Proteins anzeigen lassen. Auch wenn Ihr mit dieser Methode erfolgreich ward, probiert bitte auch die folgende Option aus, da sich euch hilft, den richtigen Umgang mit diesen Datenbanken einzuüben.

B) Die DNA Sequenz eines beliebigen Proteins (in unserem Fall GFP) könnt Ihr wie folgt herausfinden: 

• Geht wiederum auf die Seite des National Institute of Health.
• Gebt als Suchbegriff "GFP" ein. 
• Da wir eine Nukleotid Sequenz suchen, klickt auf "Nucleotide" unter Nucleotide Sequences. 
• Jetzt haben wir eine unglaublich große Anzahl von über 12000 möglichen Sequenzen. Um diese Zahl einzuschränken, besinnen wir uns darauf, dass wir die Sequenz des GFP Proteins aus der Qualle Aequorea victoria suchen. 
• Sucht die Qualle also unter den Organismen auf der rechten Seite (Tip: Klickt auf "all other taxa"). 

Unter Aequorea victoria finden wir schliesslich 63 Sequenzen:

• Die erste Sequenz kommt nicht in Frage: Wir Ihr in der Beschreibung lesen könnt, handelt es sich hierbei lediglich um eine "partial sequence", also eine unvollständige Sequenz. 
• Auch die zweite Sequenz ist nicht, was wir suchen: In der Beschreibung kommt der Begriff "mutant" vor. Es handelt sich also um eine veränderte DNA Sequenz. 
• Sequenz 3 und Sequenz 4 beinhalten die "complete coding sequence". Dennoch unterscheiden sich beide Sequenzen deutlich in der Länge: Sequenz 3 hat 922 Basenpaare, Sequenz 4 dagegen 5170 Basenpaare. Diese gravierenden Unterschiede hängen mit der Exon-Intron Struktur vieler Gene zusammen, worauf wir in einer der nächsten Stunden noch näher eingehen werden.  Ihr könnt euch die richtige Sequenz jedoch nun sehr leicht herleiten. Ihr müsst nur wissen, aus wievielen Aminosäuren das GFP Protein aufgebaut ist (vgl. Auftrag 1). Da ihr in der letzten Stunde gelernt habt, dass jeweils 3 Nukleotide (Basentriplett, Codon) eine Aminosäure codieren, sollte es euch nicht schwer fallen abzuwägen, welche dieser beiden Sequenzen die richtige Sequenz ist, auch wenn die Länge der Nukleotidsequenz mit eurer theoretischen Sequenzlänge nicht exakt übereinstimmt. Warum die tatsächliche Sequenz ein Stück länger ist, werden wir in den nächsten Stunden herausfinden.

Kopiert die Nukelotidsequenz des GFP Proteins und fügt sie unter "Nukleotidsequenz des GFP Proteins" in euren Blog ein. Aus wievielen Basenpaaren besteht diese Sequenz? Markiert sowohl das Start- als auch das Stopp Codon, indem Ihr es fett markiert oder unterstreicht. 




Aufgabe 5: 
Kopiert den im Blog abgebildeten genetischen Code und fügt Ihn als Bild in euren Blog ein.
Schaut euch nun nochmal die künstlichen Peptide an, die Ihr im  Auftrag 1 basierend auf eurem Vornamen generiert habt. Wie könnte die Gensequenz für diese Peptide aussehen?
Stellt in eurem Blog der Peptidsequenz eine entsprechende Gensequenz gegenüber.  Damit dieses "Gen" von der eukaryotischen Proteinmachinerie als ein solches erkannt wird, fügt eine zweite Sequenz hinzu, die ein Start- und ein Stopp- Codon beinhaltet.