Gentechnologie

Wie geht Gentechnologie?
Das ist Gentechnik:
Unter Gentechnik versteht man die (mehr oder weniger) gezielte Veränderung oder
Neukombination von Nucleinsäuren mit biotechnischen und nicht mit den klassischen
genetischen Methoden.
Mit der Gentechnik bezweckt man
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die Herstellung von biochemischen Stoffen für medizinische und technische
Anwendungen.
die Herstellung von transgenen Pflanzen und Tieren (das sind gentechnisch
veränderte Organismen).
Gendiagnostik
somatische Gentherapie
Restriktionsenzyme, die molekularen Scheren der Gentechniker:
Zum Abbau der DNS schneiden die Restriktionsenzyme die DNS-Stränge an Stellen mit einer für
jedes Restriktionsenzym typischen Abfolge von meist 4 bis 6 Nukleotiden auf. Diese Spaltstellen sind
bei den meisten Restriktionsenzymen gleichzeitig die sogenannten Erkennungssequenzen.
Bei vielen Restriktionsenzymen entstehen beim Schnitt überlappende Enden, sogenannte klebrige
Enden oder sticky ends.
Ligase, der molekulare Kleber
DNS-Fragmente mit 'sticky ends', durch Restriktionsendonucleasen aus DNS geschnitten,
können sich aufgrund ihrer 'klebrigen Enden' über Wasserstoffbrücken zu längeren Stücken
aneinander lagern.
Zwei DNA-Fragmente mit den gleichen sticky ends können sich aneinander lagern.
Bei den Pfeilen sind die Nukleotide noch nicht fest verbunden.
Die Ligase hat die DNA-Fragmente kovalent verknüpft.
Die Enden der DNS-Fragmente werden durch die Ligase kovalent miteinander verknüpft, so dass
stabile Moleküle entstehen.
Prinzip der Genübertragung mit Hilfe eines Plasmids
Hier in unserem Beispiel soll ein Protein eines Eukaryonten, z.B. das Insulin des Menschen, von
Bakterien produziert werden. Dazu müsste das entsprechende menschliche Gen, das die
Erbinformation für das Protein enthält, in das Bakterien-Genom übertragen werden. Der einfachste
Weg dazu ist der Einbau dieses Gens in das vorhandene Plasmid (roter Ring) des Bakteriums. Um
später die Plasmide zu finden, bei denen die DNA-Übertragung gelungen ist, benützt man
Bakterien mit Plasmiden, die eine doppelte Resistenz gegen Antibiotika besitzen. In unserem Fall
gegen gegen die beiden Antibiotika Tetracyclin und Ampicillin.
Die Bakterienzellen und die eukaryotischen Zellen, mit denen die Genübertragung durchgeführt
werden soll, werden in getrennten Ansätzen zerstört und ihre DNA isoliert.
Diese Überträgersysteme für die einzuschleusenden Gene werden Vektoren ( Genfähren) genannt.
Andere bekannte Vektoren sind z.B. modifizierte Viren, die ja bei der normalen Reproduktion ihr
Genom in die DNA einer Wirtszelle einbauen. Dieses Verhalten kann für die Einschleusung genutzt
werden.
Klonierung
Unter Klonierung versteht man die anschließende Erzeugung von vielen erbgleichen Individuen
In der Gentechnik, beim Arbeiten mit Bakterien, versteht man darunter die vegetative Vermehrung
der ausgewählten Sorten zur Herstellung reiner Kulturen, aus denen dann z.B. ein gewünschtes
Hormon gewonnen werden kann. Dies wird in Reagenzgläsern oder Kulturgläsern, in flüssigem
Nährmedium oder auf Agar-Agar-Nährböden geschehen.
nach Jessica P.