Bioinformatik - Vorwissen

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Description

EXTRA INFOS IN DEN NOTIZEN! Die Bioinformatik wird dazu genutzt, Informationen über Proteine zu erhalten, indem man die Nukleotid- oder Aminosäuresequenz betrachtet. Um jedoch die komplexen Algorithmen und Methoden der Bioinformatik zu verstehen, ist ein grundlegendes Wissen zu Sequenzen erforderlich, welches hier erworben werden kann. (Grundwissen vorausgesetzt)

Resource summary

Bioinformatik - Vorwissen
1 Nukleinsäuren (DNA und RNA)

Annotations:

  • DNA: Informationsspeicherung RNA: Proteinbiosynthese
1.1 DNA
1.1.1 Menschliches Genom: 3,2*10^9 Basen, aufgebaut aus den 4 Basen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin
1.1.1.1 80 % des Genoms wird transkribiert
1.1.1.2 Nur 2 % ist codierend (Rest: z.B. Introns)
1.1.2 upstream = zum 5' Ende, downstream = zum 3' Ende
1.1.3 Fehlerrate der Replikation: 1*10^(-9)
1.1.4 Spezifische Regionen
1.1.4.1 Core-Promotor

Annotations:

  • "Minimalpromotor" mit nur den nötigsten Regionen, d.h. TATA-Box lnr (Initiator) DPE (Downstream Promotor Element)
1.1.4.2 Splicing Site

Annotations:

  • Intron beginnt mit GU und endet mit AG, in der Mitte liegt die branch site die das "Lasso" bildet mit der Base A.
1.2 RNA
1.2.1 (+)sense-RNA: normal abgelesene RNA (meist 5' -> 3'), (-)sense-RNA: komplementäre RNA, die die (+)sense RNA inhibieren kann

Annotations:

  • Hierbei hat jede RNA jeweils einen eigenen Promotor! Es liegt also auf jedem komplementären Strang jeweils 1 Promotor.
1.2.2 4 % mRNA, außerdem rRNA, tRNA, snRNA, snoRNA, miRNA, siRNA
1.2.3 spezifische Regionen
1.2.3.1 SDS (ribosombindende Einheit, AGGAGU)
1.2.3.2 Initiator (AUG)
2 Aminosäuren
2.1 Aromatisch

Annotations:

  • Tryptophan, Phenylalanin, Tyrosin
2.2 Aliphatisch

Annotations:

  • Kohlenwasserstoffe (keine Heteroatome), aber nicht aromatisch. Leucin, Isoleucin, Valin, Alanin
2.3 Iminosäure

Annotations:

  • Prolin
2.4 Polar

Annotations:

  • Serin, Threonin, Cystein, Methionin, Asparagin, Glutamin, Glycin
2.5 Sauer

Annotations:

  • Glutaminsäure, Asparaginsäure
2.6 Basisch

Annotations:

  • Arginin, Lysin, Histidin
3 Sekundärstrukturen
3.1 Helices

Annotations:

  • Verdeckt (nicht im Cytosol): z.B. Citratsynthase Teilweise verdeckt: z.B. ADH Freiliegend: z.B. Troponin-C
3.1.1 alpha Helix

Annotations:

  • i, i+4
3.1.2 3/10 Helix

Annotations:

  • i, i+3
3.1.3 Pi Helix

Annotations:

  • i, i+5
3.2 beta-Faltblätter
3.2.1 antiparallel
3.2.2 parallel
3.2.3 gemischt
3.3 Coil/ Schleife
3.3.1 z.B. Hairpin Loop uvm.
4 Proteinrückgrat
4.1 phi: zwischen N und C-alpha
4.2 psi: zwischen C und C-alpha
4.3 Winkel darstellbar im Ramachandranplot
5 Evolution
5.1 Proteine haben verschiedene Evolutionsraten
5.2 Punktmutation, Fusionierung, Duplikation etc.
5.3 Ähnlichkeit ist NICHT Homologie!
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