Chargaff Regel, Frage zur Ausnahme beim Weizen

Wissenschaft Biologie
#1

Hallo alle miteinander.
Meine Frage ist ganz simpel, warum gibt es eine Ausnahme bei den prozentualen Basenhaufigkeiten der Base G zu C?

„Die Tabelle zeigt die prozentualen Basenhäufigkeiten in DNA-Molekülen aus unterschiedlichen Organismen“
Mensch 29.9(A), 29.8(T), 19.5(G), 20.1©
Rind 28.7(A), 27.2(T), 22.2(G), 19.9©
Grünalge 20.2(A), 18.8(T), 30.8(G), 30.2©
Weizen 26.9(A), 26.5(T), 23.2(G), 17.6©

Warum überwiegt also die Base G, obwohl G und C ja eigentlich komplementär sind?
Würde mich wie immer über eure detaillierten Meinungen dazu freuen.
mfg

#2

Hallo Jan,

Du bist schon auf der richtigen Spur!
Zusammen müssen die Summen von A+C+G+T ja immer 100% ergeben.
bei den Zahlen, die Du für Weizen angegeben hast, komme ich in der Summe nur auf 94,2% (ohne Gewähr, da kopfgerechnet).
Weil ca. 6% fehlen, müssen die Werte der Angaben falsch sein.

Ypsgruss

#3

Hallo Jan,

du denkst an das 1:1 Verhältnis von G/C bzw. A/T in einem DNA-Doppelstrang. Jedenfalls dachte Chargaff dran.

Was hier angegeben ist, da sind die Anteile der einzelnen Basen in einer DNA-Genomsequenz. Also die Anteile eines Einzelstrangs, quasi. Und da können ja nahezu beliebige Verhältnisse vorliegen. Unabhängig davon sollten A+C+G+T natürlich zusammen wieder 100% ergeben.
GC-Gehalt in Prozent = (G+C)/(G+C+A+T) · 100

Z.B. betrachtet man die Sequenz
ATGAGCGACGGATCATGGATTTATATATGCGTAG… und berechnet dann den G/C-Gehalt. Vom Einzelstrang, nicht vom Doppelstrang.

Es ist schon lange bekannt, daß sich Arten in ihrem sogenannten G/C-Gehalt unterscheiden. Es gibt eben Arten, die insgesamt viel G/C haben - teilweise über 70%. Andere Arten haben unter 30% G/C-Gehalt. Mit dem Stichwort „G/C-Gehalt“ solltest du weiterkommen.
Einstieg hier: http://de.wikipedia.org/wiki/GC-Gehalt

Viele Grüße
Eva

#4

hm, klingt ja plausibel,
nur diese Zahlen und genau die gleiche Tabelle tauchen in vielen Büchern und im Internet auf, also sollten sie stimmen :smile:
was mich aber verwundert ist, dass dort ja steht
„zeigt die prozentualen Basenhäufigkeiten in !!DNA-Molekülen!! aus unterschiedlichen Organismen“
und für mich ist mit einem „DNA-Molekül“ der Doppelstrang gemeint oder irre ich mich?
mfg

#5

Hallo Jan,

wenn etwas mehrfach geschrieben ist, dann muss es nicht unbedingt richtig sein. Gerade wenn es um Zahlenangaben geht. Der eine schreibt gern vom anderen ab…

Das „DNA-Molekül“ ist natürlich der Doppelstrang.

meist gibt man zur Grobcharakterisierung von DNA den „GC-Gehalt“ in % an. Da sollte dann kein Rechenfehler passieren. Bevor man (einfache) Sequenzierungsmethoden entwickelt hat, war der Angabe des GC-Gehalts eine grobe Charakterisierung von DNA. Aber nur ein grober Wert, da ja dieser Wert überhaupt nichts über Informationsgehalt und Grösse des DNA-Moleküls aussagt.

Grüezi
Yps

#6

Hi Jan,

Meine Frage ist ganz simpel, warum gibt es eine Ausnahme bei
den prozentualen Basenhaufigkeiten der Base G zu C?

So simpel ist sie gar nicht, wie man an einigen Antworten hier sehen kann.

„Die Tabelle zeigt die prozentualen Basenhäufigkeiten in
DNA-Molekülen aus unterschiedlichen Organismen“
Mensch 29.9(A), 29.8(T), 19.5(G), 20.1©
Rind 28.7(A), 27.2(T), 22.2(G), 19.9©
Grünalge 20.2(A), 18.8(T), 30.8(G), 30.2©
Weizen 26.9(A), 26.5(T), 23.2(G), 17.6©

Warum überwiegt also die Base G, obwohl G und C ja eigentlich
komplementär sind?

Am Anfang dachte ich, dass evtl. einzelsträngige DNA ebenfalls von der Tabelle umfasst ist, z.B. Telomere, und daher das Ungleichgewicht zustande kommt. Allerdings sind z.B. die Telomere beim Weizen aus der Wiederholungseinheit TTTAGGG aufgebaut, was nicht wirklich Deine Zahlen erklärt, da dann auch der T-Gehalt abweichen müsste.

Dann habe ich mal im Netz nach den Originalzahlen geschaut:
http://books.google.de/books?id=TH32J9Rlkg4C&pg=PA21…

Würde mich wie immer über eure detaillierten Meinungen dazu
freuen.

Beim Weizen (wheat) folgt also das AT-GC-Verhältnis der Chargaff-Regel. Daher wurde ich argwöhnisch was den Wahrheitsgehalt Deiner Tabelle angeht.

Also habe ich mal Weizen 26.9(A), 26.5(T), 23.2(G), 17.6© gegoogelt und nur immer die gleiche Anfrage in verschiedenen Foren entdeckt:
http://vorhilfe.de/forum/Chargaff-_Regel/t289958
http://www.biologie-lk.de/showthread.php?t=18679
http://209.85.129.132/search?q=cache:o-_3DAEvGMsJ:fi…
http://www.bioboard.de/topic,4179,-prozentuale-basen…
http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=95354

Ich denke, da es sich hierbei immer um Hausaufgabenfragen handelt und alle wahrscheinlich auf das gleiche Lehrbuch zurückgehen, dass es sich hier um einen einfachen Druckfehler handelt.

Vergleicht man Deine Zahlen übrigens mit der Tabelle der englischen Wikipedia (die allerdings auch nicht ganz korrekt ist) so erkennt man, dass Sea Urchin genau darüber einen Wert von ca. 17 aufweist, vielleicht ist hier einer in der Zeile verrutscht?
(siehe hier)
http://en.wikipedia.org/wiki/Chargaff’s_rules#Relati…

Sea Urchin 32.8 32.1 17.7 17.3
Wheat 27.3 27.1 22.7 22.8

Woher hast Du denn die Tabelle?
Wenn sie aus einem Lehrbuch stammt gibt es vielleicht inzwischen eine Korrektur…

Gruß,
Sax