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Mit KI aus unserem englischen Quiz auf Deutsch erstellt; die Quellen verweisen auf die deutsche Wikipedia.
Die Desoxyribonukleinsäure trägt die Erbinformation aller Lebewesen: vier Basen, ein Zucker-Phosphat-Rückgrat und eine Doppelhelix von gerade einmal zwei Nanometern Durchmesser. Ihre Entdeckungsgeschichte reicht von Friedrich Mieschers Eiterproben im Tübinger Schloss bis zum Wettlauf um die Struktur, den Watson und Crick 1953 gewannen. Dieses Quiz fragt nach Forschern und Jahreszahlen, nach Aufbau und Eigenschaften des Moleküls und nach den Enzymen, die bei der Replikation zusammenarbeiten.
Alle 30 Fragen mit Antworten und Erklärungen. Quiz spielen
Q 01Wie viele Wasserstoffbrücken bilden Adenin und Thymin bei ihrer Paarung aus?
zwei
Cytosin und Guanin sind dagegen über drei Brücken verbunden; weil sich immer dieselben Basen paaren, lässt sich aus einem Strang der andere ableiten.
Q 02Wie heißen die kleineren ringförmigen DNA-Moleküle von Bakterien neben dem Bakterienchromosom?
Plasmide
Bei Bakterien liegt die DNA nicht in einem Zellkern, sondern frei im Plasma; Enzyme wickeln sie zu „Supercoils“ auf.
Q 03Welches Enzym trennt bei der Replikation die DNA-Doppelhelix auf?
Helikase
Die entstehenden Einzelstränge dienen jeweils als Matrize für die neu zu synthetisierenden komplementären Gegenstränge.
Q 04Wessen DNA-Röntgenaufnahmen zeigte Maurice Wilkins Ende 1952 ohne ihr Wissen James Watson?
Rosalind Franklin
Auch der Bericht mit den Berechnungen ihrer mathematischen Analyse wurde heimlich weitergegeben; ihr Anteil wurde vom Nobelkomitee später nicht erwähnt.
Q 05In welcher Zeitschrift veröffentlichten Watson und Crick 1953 ihr Doppelhelix-Modell?
Nature
Der Artikel endet mit dem berühmten Satz, die spezifische Paarung lasse unmittelbar auf einen möglichen Vervielfältigungsmechanismus schließen.
Q 06Welche basischen Chromatinproteine verpacken die DNA in Eukaryotenzellen?
Histone
Sie bilden die Nukleosomen, um die die DNA auf der niedrigsten Verpackungsebene herumgewickelt wird.
Q 07Welches Enzym verknüpft zum Abschluss der Replikation die neuen DNA-Strangabschnitte?
Ligase
Zuvor werden die RNA-Starthilfen abgebaut und die entstandenen Lücken von speziellen Polymerasen mit komplementären Nukleotiden aufgefüllt.
Q 08Woran erinnern die „Supercoils“, zu denen bakterielle DNA aufgewickelt wird?
An eine geringelte Telefonschnur
Indem die Helices noch um sich selbst gedreht werden, sinkt der Platzbedarf für die Erbinformation; Gyrasen gehören zu den beteiligten Enzymen.
Q 09Wie viel Prozent der DNA einer menschlichen Zelle sind nichtcodierend?
90 Prozent
Die codierenden Abschnitte, die Gene, enthalten „Baupläne“ für Proteine; ihre Basensequenz lässt sich etwa mit der Sanger-Methode ermitteln.
Q 10Wie heißt der Vorgang, bei dem sich getrennte DNA-Einzelstränge wieder aneinanderlagern?
Renaturierung
Der Vorgang wird auch Hybridisierung genannt und bei Verfahren wie der Polymerase-Kettenreaktion, Southern Blots und der In-situ-Hybridisierung ausgenutzt.
Q 11Aus welchem Organ des Kalbes gewann Kossel 1893 die Nukleinsäure mit dem Spaltprodukt Thymin?
Thymusdrüse
Aus demselben Organ isolierte Kossel 1894 eine weitere basische Substanz, der er den Namen Cytosin gab.
Q 12Welche Methode trennt DNA-Stränge mithilfe ihrer negativen Ladung nach der Länge auf?
Agarose-Gelelektrophorese
Die negativen Ladungen sitzen auf den Phosphaten im Rückgrat der Stränge; bei neutralem pH-Wert gibt jede dritte OH-Gruppe ein Proton ab.
Q 13In welchem Jahr erhielten Watson, Crick und Wilkins den Nobelpreis für Medizin?
1962
Die Auszeichnung galt den Entdeckungen über die Molekularstruktur der Nukleinsäuren und ihre Bedeutung für die Informationsübertragung in lebender Substanz.
Q 21Wie nannte Erwin Chargaff die jungen Forscher Watson und Crick nach einem Gespräch?
„wissenschaftliche Clowns“
Crick hatte im Gespräch wichtige Molekülstrukturen vergessen, und Watson verriet mit unpassenden Anmerkungen seine Unkenntnis in Chemie.
Q 22Wie vielen CDs zu je 650 Megabyte entspricht die Information eines Teelöffels getrockneter DNA?
Eine Billion CDs
Diese Speicherdichte konnte bisher nicht technisch nachgebildet werden.
Q 23Welche Kräfte stabilisieren die DNA-Doppelhelix hauptsächlich?
Stapelwechselwirkungen
Q 14Welche Base ersetzt in Bakteriophagen wie PBS1 das Thymin?
Uracil
Im Erbgut des Malariaerregers Plasmodium falciparum kommt diese Base ebenfalls vor, allerdings nur mit 7 bis 10 Einheiten pro Million Basen.
Q 15Welcher Schweizer Arzt entdeckte 1869 das Nuklein?
Friedrich Miescher
Die Substanz gewann er durch milde Säurebehandlung aus den Zellkernen von Leukozyten; später führte er als Erster den Schrift- oder Code-Vergleich für den Träger der Erbinformation ein.
Q 16Welchen Durchmesser hat die DNA-Doppelhelix ungefähr?
2 nm
Mit jedem Zuckermolekül windet sich die Helix um 0,34 nm weiter; da stets ein Purin mit einem Pyrimidin gepaart ist, bleibt der Strangabstand überall gleich.
Q 17Welchen Zucker identifizierte Phoebus Levene 1929 in der „tierischen Nukleinsäure“?
Desoxyribose
Levene arbeitete dabei mit dem russischen Physiologen Efim London zusammen; erst danach erhielt die Substanz ihren heutigen Namen.
Q 18Wer wies 1943 nach, dass die Transformation von Bakterien auf der Übertragung von DNA beruht?
Oswald Avery
Der Befund widersprach der damals favorisierten Annahme, Proteine seien die Träger der Erbinformation.
Q 19An welcher Hochschule beteiligte sich Linus Pauling am Wettlauf um die DNA-Struktur?
Caltech
Watson und Crick waren eigentlich anderen Projekten zugeteilt und bauten ihre Überlegungen auf den Ergebnissen anderer Wissenschaftler auf.
Q 20Nach wie vielen Basen hat die DNA-Doppelhelix eine vollständige Drehung um 360° vollzogen?
10 Basen
Die Ebenen der Zuckermoleküle stehen in einem Winkel von 36° zueinander; eine volle Drehung entspricht 3,4 nm.
Die Brücken zwischen den Strängen sorgen vor allem für die Spezifität der Paarung; GC-reiche Abschnitte sind deshalb thermodynamisch stabiler als AT-reiche.
Q 24In welchem Jahr erhielt Albrecht Kossel den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin?
1910
Kossel charakterisierte die vier Nukleinbasen zusammen mit einem Kohlenhydrat und der Phosphorsäure eindeutig als Bausteine der Nukleinsäure.
Q 25An welchem Tag gelang Watson und Crick die Entschlüsselung der DNA-Struktur im Modell?
28. Februar 1953
Watson war 1951 nach England gekommen; Crick arbeitete in Cambridge gerade erfolglos an seiner Promotion über die Kristallstruktur des Hämoglobins.
Q 26Welche linkshändige DNA-Form untersuchten Alexander Rich und Kollegen 1979 erstmals?
Z-DNA
Diese Form tritt besonders in G-C-reichen Abschnitten auf; erst 2005 lieferte eine Kristallstruktur Hinweise auf ihre biologische Aktivität.
Q 27Wie viele Basenpaare enthält das größte menschliche Chromosom?
247 Millionen
Ein solcher DNA-Faden kann mehrere Zentimeter lang sein, obwohl ein Zellkern nur wenige Mikrometer Durchmesser hat.
Q 28Mit welchem Phagen wiesen Hershey und Chase 1952 DNA als Träger der Erbinformation nach?
T2-Phage
Der Versuch stützte Averys Interpretation von 1943; im Jahr darauf folgte das Doppelhelix-Modell.
Q 29In wessen Tübinger Labor arbeitete Miescher, als er das Nuklein entdeckte?
Felix Hoppe-Seyler
Das Labor befand sich im Tübinger Schloss. 1889 isolierte Richard Altmann aus dem Nuklein dann Proteine und die Nukleinsäure.
Q 30Welche Summenformel hat die von Kossel 1885 aus Bauchspeicheldrüse isolierte Base Adenin?
C5H5N5
Den Namen leitete Kossel vom griechischen Wort „aden“ ab; 1891 wies er Adenin und Guanin als Spaltprodukte von Hefe-Nukleinsäure nach.