Werkzeuge der Gentechnik
Die molekulargenetischen Werkzeuge bilden die Grundlage für gentechnische Verfahren. Zu den wichtigsten zählen Plasmide, Restriktionsenzyme und Markergene.
Plasmide als Vektoren
Plasmide sind kleine ringförmige DNA-Moleküle, die in Bakterien vorkommen. Sie replizieren sich unabhängig vom Bakterienchromosom und können zwischen Bakterien ausgetauscht werden. Diese Eigenschaften machen sie zu idealen Vektoren in der Gentechnik.
Definition: Die Aufnahme eines Plasmids durch ein Bakterium wird als Transformation bezeichnet. Das dabei entstehende Plasmid nennt man rekombinantes Plasmid.
Restriktionsenzyme - Präzisionswerkzeuge der Gentechnik
Restriktionsenzyme sind molekulargenetische Werkzeuge, die DNA an spezifischen Stellen schneiden können. Diese Schnittstellen sind meist 4-8 Basenpaare lang und palindromisch aufgebaut.
Highlight: Restriktionsenzyme schneiden die DNA-Stränge versetzt, wodurch Einzelstrangüberhänge entstehen. Diese sogenannten "sticky ends" ermöglichen die gezielte Verknüpfung von DNA-Fragmenten.
Example: Das Restriktionsenzym EcoRI erkennt die Sequenz GAATTC und schneidet zwischen G und A:
5'G|AATTC 3'
3' CTTAA|G5'
Markergene für die Selektion
Markergene sind kurze DNA-Sequenzen mit einer spezifischen Funktion. Sie dienen der Identifikation und Selektion von Bakterien, die erfolgreich rekombinante Plasmide aufgenommen haben.
Example: Das Ampicillin-Resistenz-Gen verleiht Bakterien die Fähigkeit, auf einem Nährboden mit dem Antibiotikum Ampicillin zu wachsen.
Example: Das β-Galaktosidase-Gen führt zur Produktion eines Enzyms, das den Zucker X-Gal in einen blauen Farbstoff umwandelt. Dies ermöglicht den sogenannten Blau-Weiß-Test zur Identifikation rekombinanter Bakterien.
