Biologie /

Genetik

Genetik

 Biologie KA Nr. 3 –Genregulation, Zusammenspiel von Genen und Gentechnik
Genregulation:
Substratinduktion (bei Anschaltung von Genen. Repre

Kommentare (1)

Teilen

Speichern

5

Genetik

A

Alicia

6 Followers
 

Biologie

 

12

Lernzettel

Genregulation bei Pro- und Eukaryoten Das Zusammenspiel von Genen Gentechnik (Weiße, Grüne, Rote, Klonen, ...) Vor- und Nachteile der Gentechnik Computergeschrieben, in einer Tabelle

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Biologie KA Nr. 3 –Genregulation, Zusammenspiel von Genen und Gentechnik Genregulation: Substratinduktion (bei Anschaltung von Genen. Repressor aktiv, lagert sich an Operator Prokaryoten) an, Polymerase kann sich nicht anlagern, kein Ablesen des DNA- Abschnitts. Effector (z.B. Lactose) lagert sich an Repressor an. R. verformt sich. Kann nicht mehr an Operator binden. RNA- Polymerase bindet. Ablesen des Abschnittes. Enzyme (z.B. zum Lactoseabbau) werden gebildet. Repressor durch Regulatorgen erzeugt. Reversible Blockade. Operonmodell liegt zu Grunde. Positive Rückkopplung → Syntheseweg wird ermöglicht Abschaltung von Genen. Repressor inaktiv. Polymerase kann ablesen. Enzyme für Effektoraufbau werden synthetisiert. Bei Effektorüberschuss lagert sich Effektor an Repressor an. R. wird aktiviert. Lagert sich an Operator an. Polymerase kann nicht mehr ablesen. Enzyme für Effektoraufbau werden nicht mehr produziert. Repressor durch Regulatorgen erzeugt. Reversible Blockade. Operonmodell liegt zu Grunde. Negative Rückkopplung → Syntheseweg wird unterbrochen Regulation der Transkription an einem Gen. Transkriptionsfaktoren binden an die regulatorische DNA-Sequenz. Zusammenspiel der Faktoren bestimmt die Ableseaktivität der RNA-Polymerase. Spezielle Proteine, die an die Promotorregion (Enhancer/Silencer) binden. Aktivatoren (binden an Enhancer, steigern Transkriptionsrate bei Kontakt, z.B. durch einen Proteinkomplex, mit allgemeinen T.faktoren)oder Repressoren (binden an Silencer, senken Transkriptionsrate bei Kontakt, z.B. durch einen Proteinkomplex, mit allg. T.f.). Steuern die Transkription. Die Polymerase kann mir ihnen starten. Acetylierung (lockert die Histonkette → einfacherer Zugang für z.B. RNA-Polymerase) (Wenn Gene häufig gebraucht werden) DNA-Methylierung (hängt Methylgruppen an Histonkette, festere Bindung, kein oder bedingtes Ablesen möglich, RNA-Polymerase kann nicht mehr binden) (Wenn...

Mit uns zu mehr Spaß am Lernen

Hilfe bei den Hausaufgaben

Mit dem Fragen-Feature hast du die Möglichkeit, jederzeit Fragen zu stellen und Antworten von anderen Schüler:innen zu erhalten.

Gemeinsam lernen

Mit Knowunity erhältest du Lerninhalte von anderen Schüler:innen auf eine moderne und gewohnte Art und Weise, um bestmöglich zu lernen. Schüler:innen teilen ihr Wissen, tauschen sich aus und helfen sich gegenseitig.

Sicher und geprüft

Ob Zusammenfassungen, Übungen oder Lernzettel - Knowunity kuratiert alle Inhalte und schafft eine sichere Lernumgebung zu der Ihr Kind jederzeit Zugang hat.

App herunterladen

Alternativer Bildtext:

Gene selten/nie gebraucht werden) Endproduktrepression (bei Prokaryoten) Transkriptionsfaktoren (bei Eukaryoten) Langfristige Regulationen (nicht vererbbar). Körper merkt z.B., bestimmte dass Gene wenig/häufig gebraucht werden Das Zusammenspiel von Genen: Genwirkketten Mehrere voneinander abhängige Stoffwechselprozesse finden statt, die von Enzymen (Proteinen) gesteuert werden und zur Ausprägung eines Merkmals führen. Kommt ein Enzym durch eine Mutation (zum Beispiel durch Mutagene) nicht vor oder ist funktionsunfähig, liegt der entsprechende DNA-Abschnitt verändert vor. Es kommt zu genetisch bedingten Merkmalsänderungen. Mehrere Gene liegen einem Merkmal zu Grunde Polygenie Polyphänie Monogenie Gentechnik: Ein Gen bestimmt mehrere Merkmale Ein Merkmal kann genau einem Gen zugeordnet werden PCR Vervielfältigungen von DNA-Abschnitt. Taq-Polymerase, weil unsere Polymerase chaine Polymerase bei den Temperaturen denaturieren würde. Denatuierung reaction Erhitzung auf 95°C. DNA denatuiert, Stränge trennen sich. Hybridisierung Abkühlung auf 50°C. DNA-Primer setzen an. Synthese 70°C. Polymerase synthetisiert Basen. Zwei Doppelstränge statt einer. Zyklus wiederholt sich. DNA wird mit PCR vervielfältigt. Proben werden in Geltaschen gefüllt. Anschluss an Strom, der Minuspol ist bei den Geltaschen. Proben wandern zum positiven Pol. Kleine Stücke wandern schneller als große. Wenn die Reibung zu groß wird bleiben sie stehen. Es bilden sich Banden (=viele gleichlange Stücke). Sichtbarmachung durch Marker, werden am Anfang hinzugefügt. DNA-Fingerprint: Jeder Mensch weist an einer Stelle eine unterschiedliche Anzahl an Tandemwiederholungen/Banden auf. Austausch von Genen (Plasmide) zwischen verschiedenen Bakterien. Horizontaler Gentransfer (Vergleich mit Stammbaum vertikaler Gentransfer). Konjugation mit Rekombination (einfügen neuer Info in alte Info) und Konjugation ohne Rekombination (Übernahme von neuer Info). A/Spenderzelle und B/Empfängerzelle bilden eine Plasmabrücke und tauschen Gene/Plasmide aus. Grund: Überlebensvorteil -> höhere genetische Vielfalt. Gelelektrophorese Bp= Basenpaare 1 DNA Abschnitt - > zwei Banden (Vater und Mutter, Allele) Konjugation Weiße Gentechnik = Industrie, Mikroorganismen. Plasmidtechnik. C-DNA: Nötig um eukaryotische Gene von Bakterien synthetisieren zu lassen, weil die Gene Introns enthalten (Bakterien können nicht spleißen). mRNA ist das gewünschte Ausgangsmaterial. Enzym Reverse Transkriptase (aus einem Virus) wandelt mRNA wieder in DNA um. Die wird dann c-DNA genannt: DNA mit Introns -> mRNA -> Reverse Transkriptase -> c-DNA ohne Introns. Dann kann sie mit der Plasmidtechnik in Bakterien eingesetzt werden. Plasmidtechnik: Extraktion des Plasmids aus der Zelle. Aufschneiden des Plasmids mit Restriktionsenzymen -> Plasmid mit sticky ends. Aufschneiden eines DNA-Fragments mit denselben Restriktionsenzymen -> Fragment mit sticky ends. Einfügen des Fragments mit Ligase in den Plasmidring -> Plasmid als Vektor mit rekombinanter DNA. Transformation in ein Bakterium. Vermehrung durch Zellteilung -> Klonieren des menschlichen Gens. Proteinbiosynthese -> Synthese des gewünschten Stoffes (z.B. Insulin) Restriktionsenzyme: EcoR1, Hindi 3, BamH 1 machen sticky ends - > ermöglichen gezieltes Zusammenfügen mit anderen Genen, falls sie mit den gleichen Enzymen geschnitten wurden. Hae 3 macht glatte Enden. Selektion: Drei Möglichkeiten (Bakterium hat Plasmid nicht aufgenommen. Bakterium hat Plasmid ohne Fremdgen aufgenommen. Bakterium hat Plasmid mit Fremdgen aufgenommen). Plasmid ist z.B. Grüne Gentechnik Rote Gentechnik Stammzellen mit zwei Antibiotikaresistenzen versehen. Fremdgen wird in eines der Resistenzgene eingefügt (in Beispiel in Antib. 2) -> Gen wird deaktiviert. Bakterien werden in eine Petrischale gegeben -> mit Replikastempel auf Platte mit Antib. 1. B. ohne Plasmid stirbt ab -> Replikastempel auf Platte mit Antib.2. B. mit Plasmid mit Fremdgen sterben ab. Nur B. mit Plasmid ohne Fremdgen überleben. Platte 1 und Platte 2 vergleichen -> die Kolonien die auf 1 und nicht auf 2 sind, sind die gewünschten. Ti-Plasmid: Aus dem, schafft Lebensraum für das Bakterium (schleust Gene in Pflanzenzellen -> wuchern -> Lebensraum -> Überleben). In der Gentechnik als Genfähre, um Fremdgene (z.B. Resistenzgene) gezielt in Pflanzengene einzuschleusen. Fremdgen mit Restriktionsenzymen aus einem Genom isolieren. Ti- Plasmid aus Bakterium isolieren. Gleiche Restriktionsenzyme trennen Ti-Plasmid auf. Gleiche Enzyme = gleiche Schnittstellen. Ti-Plasmid und Fremdgen in Reagenzglas. Werden zusammengefügt und mit Ligase verklebt -> rekombinantes Plasmid (Infos auf Plasmid neu kombiniert). Rekombinantes Plasmid wird in Agrobakterium tumefaciens eingesetzt. Pflanzenzellen und Bakterien in Reagenzglas. Rekombinantes Plasmid wird in Pflanzenzelle eingeschleust. Fremdgen wird in die pflanzliche DNA eingebaut. Pflanze hat ein artfremdes Gen = transgener Organismus. Mit Proteinbiosynthese wird das Fremdgen abgelesen und Proteine gebildet. Gentherapie: Behandlung genetischer Krankheiten durch Einsetzen eines intakten Genes an Stelle des defekten Genes. Aktive Veränderung des Erbguts. Zwei Arten Fremdgene einzuschleusen: In vivo: Viren werden in den Patienten eingeschleust, z.B. durch Inhalation. Zellen werden genetisch verändert (Einbringen von Korrektur-DNA) Ex vivo/ In vitro: Zellen werden dem Patienten entnommen. Mikroinjektion/Einsatz von Viren. Zellen werden kultiviert/genetisch verändert. Bei Einsatz von Viren schleusen diese eine Korrektur-DNA ein. Zellen werden dem Patienten injiziert. Somatische Gentherapie: Nur das behandelte Individuum ist betroffen. Krankheiten wie die Bluterkrankheit oder Mukoviszidose. Übertragung von Genen über Viren. Vorteile: Heilung, Mutationen werden nicht vererbt, an Erwachsenen/ Kindern möglich, mit CRISPR-Cas gezielter Einbau möglich Nachteile: sehr teuer, nicht dauerhaft, ethnisch fraglich Keimbahntherapie: Arbeit mit Keimbahnzellen (Vorläuferzellen der Keimzellen, also Ei- und Spermazellen, sowie die Keimzellen selbst) Veränderungen werden vererbt -> vom Gesetzgeber verboten. Embryonenschutzgesetz. Befruchtete Eizelle: totipotent/ omnipotent (Differenzierung in alle Körperzellen) Embryonale: wenige Tage alte Embryonen, pluripotent (Differenzierung zu vielen Körperzellen), praktisch. Verboten in CRISPR-Cas Klonen Vor- und Nachteile Grüne Gentechnik Weiße Gentechnik Rote Gentechnik - Deutschland -> Embryonenschutzgesetz. Züchtung von Gewebe. Ethnisch fraglich. Risiko unkontrollierter Zellteilung (Krebs) Adulte: Erwachsene/Kinder, z.B. aus Knochenmark, multipotent (Differenzierung zu einigen Körperzellen. Z:B: unterschiedliche Blutzellen) schwer von normalen Zellen zu unterscheiden. Bei Pflanzen auch totipotent. Rückentwicklung zur Pluripotenz möglich (ethnisch fraglich). Stammzellspende möglich (Heilung von Blutkrebs) -> hohe Übereinstimmung der Zellmerkmale zw. Spender & Empfänger - CRISPR-Cas Komplex aus Cas-Enzym und einsträngiger Leit-RNA (komplementär zur DNA-Stelle, die man ausschneiden will) -> Anlagerung an DNA -> „abfahren“ der DNA bis die komplementäre Stelle erreicht wird -> DNA-Sequenz wird ausgeschnitten -> künstlich eingebrachte DNA-Sequenz kann mit Hilfe von Enzymen eingesetzt werden. Direkt im Körper/Bakterium. Einschleusen von Fremdgenen. Schneller, Einfacher. Gezielt. Keine sticky-ends (?) Identische Kopie eines Lebwesens. Eizelle von weiblichem Lebewesen wird entkernt, Zellkern einer Körperzelle von einem anderen Lebewesen B wird in Eizelle injiziert. Reproduktives: Embryo wird drittem Lebewesen (weiblich) eingepflanzt. Entwicklung und Geburt. Therapeutisches: Embryo im Reagenzglas. Vermehrung/Züchtung einzelner Zellen in einer Zellkultur. Einpflanzung bei B. Unter Umständen Ersetzung kranker Gewebe/Organe. Bei Pflanzen: Protoplast: Pflanzenzelle aus Blatt oder Wurzel. Zellwand durch Enzyme aufgelöst. (Pfl.zelle ohne Zellwand = Protoplast). Zugabe von Pflanzenhormonen. Pflanze entsteht Vorteile Antherenkultur: Pollenkörner (haploid) wachsen auf spezifischem Nährboden. Zellteilung -> Zellgewebe (=Kallus, pl. Kalli. Haploid) Zugabe von Pflanzenhormonen. Pflanze entsteht. Umweltfreundlicher, weniger Pestizide Pflanzen mit vorteilhaften (Vitamine, Eigenschaften Ungezieferschutz) Medikamente herstellen -> Insulin, Enzyme, ….. Heilung von Krankheiten, Gendefekten Knockout Mäuse: Modellorganismus, einfachere Forschung Fruchtbarkeit ermöglichen Nachteile Unbekannte Auswirkungen auf den Menschen ,,Superunkräuter“ breiten sich -> ökologisches Ungleichgewicht aus Ethnisch oft nicht vertretbar, man greift ins Genom ein (Embryonenschutzgesetz) Unbekannte Auswirkungen -> Tumorbildung Knockout Mäuse: Tiere leiden Transgene Tiere Organspende/Organzucht Sehr teuer Designerbaby Menschenzucht, Klonen Tiere leiden (Krankheiten, ...) -> ethnisch verwerflich Riesenlachse -> Gefahr für das Ökosystem Fleischproduktion erhöhen Ausgestorbene Tiere zum Leben erwecken Spaß (z.B. Glowfish)

Biologie /

Genetik

Genetik

A

Alicia

6 Followers
 

Biologie

 

12

Lernzettel

Genetik

Dieser Inhalt ist nur in der Knowunity App verfügbar.

 Biologie KA Nr. 3 –Genregulation, Zusammenspiel von Genen und Gentechnik
Genregulation:
Substratinduktion (bei Anschaltung von Genen. Repre

App öffnen

Teilen

Speichern

5

Kommentare (1)

S

So ein schöner Lernzettel 😍😍 super nützlich und hilfreich!

Genregulation bei Pro- und Eukaryoten Das Zusammenspiel von Genen Gentechnik (Weiße, Grüne, Rote, Klonen, ...) Vor- und Nachteile der Gentechnik Computergeschrieben, in einer Tabelle

Ähnliche Knows

Gentechnische Werkzeuge & Verfahren | Genetik

Know Gentechnische Werkzeuge & Verfahren | Genetik thumbnail

398

 

11/12/13

2

Grundoperationen der Gentechnik (LK)

Know Grundoperationen der Gentechnik (LK) thumbnail

87

 

12

8

Gentechnik

Know Gentechnik thumbnail

128

 

11/12

1

Genregulation bei Prokaryoten

Know Genregulation bei Prokaryoten thumbnail

65

 

11

Mehr

Biologie KA Nr. 3 –Genregulation, Zusammenspiel von Genen und Gentechnik Genregulation: Substratinduktion (bei Anschaltung von Genen. Repressor aktiv, lagert sich an Operator Prokaryoten) an, Polymerase kann sich nicht anlagern, kein Ablesen des DNA- Abschnitts. Effector (z.B. Lactose) lagert sich an Repressor an. R. verformt sich. Kann nicht mehr an Operator binden. RNA- Polymerase bindet. Ablesen des Abschnittes. Enzyme (z.B. zum Lactoseabbau) werden gebildet. Repressor durch Regulatorgen erzeugt. Reversible Blockade. Operonmodell liegt zu Grunde. Positive Rückkopplung → Syntheseweg wird ermöglicht Abschaltung von Genen. Repressor inaktiv. Polymerase kann ablesen. Enzyme für Effektoraufbau werden synthetisiert. Bei Effektorüberschuss lagert sich Effektor an Repressor an. R. wird aktiviert. Lagert sich an Operator an. Polymerase kann nicht mehr ablesen. Enzyme für Effektoraufbau werden nicht mehr produziert. Repressor durch Regulatorgen erzeugt. Reversible Blockade. Operonmodell liegt zu Grunde. Negative Rückkopplung → Syntheseweg wird unterbrochen Regulation der Transkription an einem Gen. Transkriptionsfaktoren binden an die regulatorische DNA-Sequenz. Zusammenspiel der Faktoren bestimmt die Ableseaktivität der RNA-Polymerase. Spezielle Proteine, die an die Promotorregion (Enhancer/Silencer) binden. Aktivatoren (binden an Enhancer, steigern Transkriptionsrate bei Kontakt, z.B. durch einen Proteinkomplex, mit allgemeinen T.faktoren)oder Repressoren (binden an Silencer, senken Transkriptionsrate bei Kontakt, z.B. durch einen Proteinkomplex, mit allg. T.f.). Steuern die Transkription. Die Polymerase kann mir ihnen starten. Acetylierung (lockert die Histonkette → einfacherer Zugang für z.B. RNA-Polymerase) (Wenn Gene häufig gebraucht werden) DNA-Methylierung (hängt Methylgruppen an Histonkette, festere Bindung, kein oder bedingtes Ablesen möglich, RNA-Polymerase kann nicht mehr binden) (Wenn...

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Mit uns zu mehr Spaß am Lernen

Hilfe bei den Hausaufgaben

Mit dem Fragen-Feature hast du die Möglichkeit, jederzeit Fragen zu stellen und Antworten von anderen Schüler:innen zu erhalten.

Gemeinsam lernen

Mit Knowunity erhältest du Lerninhalte von anderen Schüler:innen auf eine moderne und gewohnte Art und Weise, um bestmöglich zu lernen. Schüler:innen teilen ihr Wissen, tauschen sich aus und helfen sich gegenseitig.

Sicher und geprüft

Ob Zusammenfassungen, Übungen oder Lernzettel - Knowunity kuratiert alle Inhalte und schafft eine sichere Lernumgebung zu der Ihr Kind jederzeit Zugang hat.

App herunterladen

Knowunity

Schule. Endlich Einfach.

App öffnen

Alternativer Bildtext:

Gene selten/nie gebraucht werden) Endproduktrepression (bei Prokaryoten) Transkriptionsfaktoren (bei Eukaryoten) Langfristige Regulationen (nicht vererbbar). Körper merkt z.B., bestimmte dass Gene wenig/häufig gebraucht werden Das Zusammenspiel von Genen: Genwirkketten Mehrere voneinander abhängige Stoffwechselprozesse finden statt, die von Enzymen (Proteinen) gesteuert werden und zur Ausprägung eines Merkmals führen. Kommt ein Enzym durch eine Mutation (zum Beispiel durch Mutagene) nicht vor oder ist funktionsunfähig, liegt der entsprechende DNA-Abschnitt verändert vor. Es kommt zu genetisch bedingten Merkmalsänderungen. Mehrere Gene liegen einem Merkmal zu Grunde Polygenie Polyphänie Monogenie Gentechnik: Ein Gen bestimmt mehrere Merkmale Ein Merkmal kann genau einem Gen zugeordnet werden PCR Vervielfältigungen von DNA-Abschnitt. Taq-Polymerase, weil unsere Polymerase chaine Polymerase bei den Temperaturen denaturieren würde. Denatuierung reaction Erhitzung auf 95°C. DNA denatuiert, Stränge trennen sich. Hybridisierung Abkühlung auf 50°C. DNA-Primer setzen an. Synthese 70°C. Polymerase synthetisiert Basen. Zwei Doppelstränge statt einer. Zyklus wiederholt sich. DNA wird mit PCR vervielfältigt. Proben werden in Geltaschen gefüllt. Anschluss an Strom, der Minuspol ist bei den Geltaschen. Proben wandern zum positiven Pol. Kleine Stücke wandern schneller als große. Wenn die Reibung zu groß wird bleiben sie stehen. Es bilden sich Banden (=viele gleichlange Stücke). Sichtbarmachung durch Marker, werden am Anfang hinzugefügt. DNA-Fingerprint: Jeder Mensch weist an einer Stelle eine unterschiedliche Anzahl an Tandemwiederholungen/Banden auf. Austausch von Genen (Plasmide) zwischen verschiedenen Bakterien. Horizontaler Gentransfer (Vergleich mit Stammbaum vertikaler Gentransfer). Konjugation mit Rekombination (einfügen neuer Info in alte Info) und Konjugation ohne Rekombination (Übernahme von neuer Info). A/Spenderzelle und B/Empfängerzelle bilden eine Plasmabrücke und tauschen Gene/Plasmide aus. Grund: Überlebensvorteil -> höhere genetische Vielfalt. Gelelektrophorese Bp= Basenpaare 1 DNA Abschnitt - > zwei Banden (Vater und Mutter, Allele) Konjugation Weiße Gentechnik = Industrie, Mikroorganismen. Plasmidtechnik. C-DNA: Nötig um eukaryotische Gene von Bakterien synthetisieren zu lassen, weil die Gene Introns enthalten (Bakterien können nicht spleißen). mRNA ist das gewünschte Ausgangsmaterial. Enzym Reverse Transkriptase (aus einem Virus) wandelt mRNA wieder in DNA um. Die wird dann c-DNA genannt: DNA mit Introns -> mRNA -> Reverse Transkriptase -> c-DNA ohne Introns. Dann kann sie mit der Plasmidtechnik in Bakterien eingesetzt werden. Plasmidtechnik: Extraktion des Plasmids aus der Zelle. Aufschneiden des Plasmids mit Restriktionsenzymen -> Plasmid mit sticky ends. Aufschneiden eines DNA-Fragments mit denselben Restriktionsenzymen -> Fragment mit sticky ends. Einfügen des Fragments mit Ligase in den Plasmidring -> Plasmid als Vektor mit rekombinanter DNA. Transformation in ein Bakterium. Vermehrung durch Zellteilung -> Klonieren des menschlichen Gens. Proteinbiosynthese -> Synthese des gewünschten Stoffes (z.B. Insulin) Restriktionsenzyme: EcoR1, Hindi 3, BamH 1 machen sticky ends - > ermöglichen gezieltes Zusammenfügen mit anderen Genen, falls sie mit den gleichen Enzymen geschnitten wurden. Hae 3 macht glatte Enden. Selektion: Drei Möglichkeiten (Bakterium hat Plasmid nicht aufgenommen. Bakterium hat Plasmid ohne Fremdgen aufgenommen. Bakterium hat Plasmid mit Fremdgen aufgenommen). Plasmid ist z.B. Grüne Gentechnik Rote Gentechnik Stammzellen mit zwei Antibiotikaresistenzen versehen. Fremdgen wird in eines der Resistenzgene eingefügt (in Beispiel in Antib. 2) -> Gen wird deaktiviert. Bakterien werden in eine Petrischale gegeben -> mit Replikastempel auf Platte mit Antib. 1. B. ohne Plasmid stirbt ab -> Replikastempel auf Platte mit Antib.2. B. mit Plasmid mit Fremdgen sterben ab. Nur B. mit Plasmid ohne Fremdgen überleben. Platte 1 und Platte 2 vergleichen -> die Kolonien die auf 1 und nicht auf 2 sind, sind die gewünschten. Ti-Plasmid: Aus dem, schafft Lebensraum für das Bakterium (schleust Gene in Pflanzenzellen -> wuchern -> Lebensraum -> Überleben). In der Gentechnik als Genfähre, um Fremdgene (z.B. Resistenzgene) gezielt in Pflanzengene einzuschleusen. Fremdgen mit Restriktionsenzymen aus einem Genom isolieren. Ti- Plasmid aus Bakterium isolieren. Gleiche Restriktionsenzyme trennen Ti-Plasmid auf. Gleiche Enzyme = gleiche Schnittstellen. Ti-Plasmid und Fremdgen in Reagenzglas. Werden zusammengefügt und mit Ligase verklebt -> rekombinantes Plasmid (Infos auf Plasmid neu kombiniert). Rekombinantes Plasmid wird in Agrobakterium tumefaciens eingesetzt. Pflanzenzellen und Bakterien in Reagenzglas. Rekombinantes Plasmid wird in Pflanzenzelle eingeschleust. Fremdgen wird in die pflanzliche DNA eingebaut. Pflanze hat ein artfremdes Gen = transgener Organismus. Mit Proteinbiosynthese wird das Fremdgen abgelesen und Proteine gebildet. Gentherapie: Behandlung genetischer Krankheiten durch Einsetzen eines intakten Genes an Stelle des defekten Genes. Aktive Veränderung des Erbguts. Zwei Arten Fremdgene einzuschleusen: In vivo: Viren werden in den Patienten eingeschleust, z.B. durch Inhalation. Zellen werden genetisch verändert (Einbringen von Korrektur-DNA) Ex vivo/ In vitro: Zellen werden dem Patienten entnommen. Mikroinjektion/Einsatz von Viren. Zellen werden kultiviert/genetisch verändert. Bei Einsatz von Viren schleusen diese eine Korrektur-DNA ein. Zellen werden dem Patienten injiziert. Somatische Gentherapie: Nur das behandelte Individuum ist betroffen. Krankheiten wie die Bluterkrankheit oder Mukoviszidose. Übertragung von Genen über Viren. Vorteile: Heilung, Mutationen werden nicht vererbt, an Erwachsenen/ Kindern möglich, mit CRISPR-Cas gezielter Einbau möglich Nachteile: sehr teuer, nicht dauerhaft, ethnisch fraglich Keimbahntherapie: Arbeit mit Keimbahnzellen (Vorläuferzellen der Keimzellen, also Ei- und Spermazellen, sowie die Keimzellen selbst) Veränderungen werden vererbt -> vom Gesetzgeber verboten. Embryonenschutzgesetz. Befruchtete Eizelle: totipotent/ omnipotent (Differenzierung in alle Körperzellen) Embryonale: wenige Tage alte Embryonen, pluripotent (Differenzierung zu vielen Körperzellen), praktisch. Verboten in CRISPR-Cas Klonen Vor- und Nachteile Grüne Gentechnik Weiße Gentechnik Rote Gentechnik - Deutschland -> Embryonenschutzgesetz. Züchtung von Gewebe. Ethnisch fraglich. Risiko unkontrollierter Zellteilung (Krebs) Adulte: Erwachsene/Kinder, z.B. aus Knochenmark, multipotent (Differenzierung zu einigen Körperzellen. Z:B: unterschiedliche Blutzellen) schwer von normalen Zellen zu unterscheiden. Bei Pflanzen auch totipotent. Rückentwicklung zur Pluripotenz möglich (ethnisch fraglich). Stammzellspende möglich (Heilung von Blutkrebs) -> hohe Übereinstimmung der Zellmerkmale zw. Spender & Empfänger - CRISPR-Cas Komplex aus Cas-Enzym und einsträngiger Leit-RNA (komplementär zur DNA-Stelle, die man ausschneiden will) -> Anlagerung an DNA -> „abfahren“ der DNA bis die komplementäre Stelle erreicht wird -> DNA-Sequenz wird ausgeschnitten -> künstlich eingebrachte DNA-Sequenz kann mit Hilfe von Enzymen eingesetzt werden. Direkt im Körper/Bakterium. Einschleusen von Fremdgenen. Schneller, Einfacher. Gezielt. Keine sticky-ends (?) Identische Kopie eines Lebwesens. Eizelle von weiblichem Lebewesen wird entkernt, Zellkern einer Körperzelle von einem anderen Lebewesen B wird in Eizelle injiziert. Reproduktives: Embryo wird drittem Lebewesen (weiblich) eingepflanzt. Entwicklung und Geburt. Therapeutisches: Embryo im Reagenzglas. Vermehrung/Züchtung einzelner Zellen in einer Zellkultur. Einpflanzung bei B. Unter Umständen Ersetzung kranker Gewebe/Organe. Bei Pflanzen: Protoplast: Pflanzenzelle aus Blatt oder Wurzel. Zellwand durch Enzyme aufgelöst. (Pfl.zelle ohne Zellwand = Protoplast). Zugabe von Pflanzenhormonen. Pflanze entsteht Vorteile Antherenkultur: Pollenkörner (haploid) wachsen auf spezifischem Nährboden. Zellteilung -> Zellgewebe (=Kallus, pl. Kalli. Haploid) Zugabe von Pflanzenhormonen. Pflanze entsteht. Umweltfreundlicher, weniger Pestizide Pflanzen mit vorteilhaften (Vitamine, Eigenschaften Ungezieferschutz) Medikamente herstellen -> Insulin, Enzyme, ….. Heilung von Krankheiten, Gendefekten Knockout Mäuse: Modellorganismus, einfachere Forschung Fruchtbarkeit ermöglichen Nachteile Unbekannte Auswirkungen auf den Menschen ,,Superunkräuter“ breiten sich -> ökologisches Ungleichgewicht aus Ethnisch oft nicht vertretbar, man greift ins Genom ein (Embryonenschutzgesetz) Unbekannte Auswirkungen -> Tumorbildung Knockout Mäuse: Tiere leiden Transgene Tiere Organspende/Organzucht Sehr teuer Designerbaby Menschenzucht, Klonen Tiere leiden (Krankheiten, ...) -> ethnisch verwerflich Riesenlachse -> Gefahr für das Ökosystem Fleischproduktion erhöhen Ausgestorbene Tiere zum Leben erwecken Spaß (z.B. Glowfish)