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Antwort zu Frage 2
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Antwort zu Frage 2:
2. Die meisten Gene (eigentlich ORFs, siehe unten) beginnen mit ATG (dem vom Sinnstrang der DNA abgelesenen Startcodon, das dem AUG in der Messenger-RNA entspricht), und das zugehörige Protein trägt bei seiner Synthese ein Methionin als erste Aminosäure. (Bei Bakterien handelt es sich um die leicht abgewandelte Aminosäure N-Formylmethionin.) Es gibt aber eine Reihe von Ausnahmen, und mit einer davon haben wir es hier zu tun (siehe auch MG001 und MG099). Bei Mycoplasma gibt es wie bei Chloroplasten, Hefe, Paramecium und anderen Organismen mehrere Abweichungen vom genetischen Code. Die einzige ganz und gar allgemeingültige Regel in der Biologie lautet: Praktisch jede Regel hat eine Ausnahme.

Eine interessante Frage für besonders begabte Studenten lautet: Welcher Prozentsatz der Proteine beginnt nicht mit Methionin, sondern mit einem anderen ersten Baustein (das heißt, welcher Anteil enthält nicht AUG, sondern ein "unübliches" Startcodon)? Ich habe das nicht genau ermittelt, aber es dürften schätzungsweise zehn Prozent sein. Andere Startcodons sind TTG und GTG. Mit ein wenig Detektivarbeit finden die Studenten möglicherweise noch weitere.

In der letzten Position eines Peptids dagegen kann jede der 20 Aminosäuren stehen, und hier rechnet man beim Vergleich verschiedener Proteine mit einer großen Variationsbreite. Da Stopcodons keine Aminosäure codieren, werden sie im ORF nicht mit aufgeführt.

In der Tabelle unten werden die Studenten höchst unterschiedliche Antworten geben. Eine ausgefüllte Rubrik könnte beispielsweise folgendermaßen aussehen:

 Gibt es Ähnlichkeiten in den Aminosäuren am Anfang der Peptide? Ja.

 Wenn ja, wie sehen sie aus? Die meisten Peptide beginnen mit Methionin.

 Gibt es Ähnlichkeiten in den Aminosäuren am Ende der Peptide? Nein.

 Ist das erste Codon immer ein Startcodon? Ja, die meisten codierenden Abschnitte beginnen mit ATG.

 Ist das letzte aufgeführte Codon ein Stopcodon? Nein.

 Wenn nicht, erläutern Sie die Gründe. Aufgeführt sind nur Basen, die Aminosäuren codieren. Stopcodons gehören nicht zum Peptid und werden deshalb nicht genannt. (In der Frage 3 werden wir uns genauer mit den Stopcodons befassen.)

 Stellen Sie eine Hypothese über die erste Aminosäure von Peptiden auf! Peptide beginnen in der Regel mit Methionin, das von dem Startcodon ATG codiert wird.

Jetzt überprüfen Sie Ihre Hypothese an den Genen MG001 und MG099 (Klicken Sie dazu auf die Genkarte von Mycoplasma genitalium ).

 Sprechen die Beobachtungen für Ihre Hypothese? Nein. Diese beiden Peptide beginnen mit Valin, das nicht von ATG, sondern von GTG codiert wird. Das Gen MH042 beginnt nicht mit ATG, sondern mit TTG.

 Wenn nicht: Sollte die Hypothese nach Ihrer Ansicht verworfen oder abgewandelt werden? Sie sollte abgewandelt werden, denn in den meisten Fällen ist ATG tatsächlich das Startcodon.

 Erläutern Sie, warum: Die Hypothese, dass GTG und TTG unter bestimmten Umständen als Alternativ-Startcodons dienen können, wäre vernünftig. (Möglicherweise wundern sich die Studenten darüber, dass der genetische Code Ausnahmen hat. Bei Mycoplasma-Bakterien, Paramecium, Hefe, Mitochondrien und einigen anderen Organismen gibt es tatsächlich Abweichungen.)