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Biologie

Genetik

Genregulation

Methylierung

Klassische Züchtung und Gentechnik einfach erklärt: Von Pflanzenzucht bis zum Schaf Dolly

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

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Klassische Züchtung und Gentechnik einfach erklärt: Von Pflanzenzucht bis zum Schaf Dolly

Sarah

@sarah_brn

19 Follower

Die Gentechnik revolutioniert die Züchtung von Organismen durch gezielte und schnelle Erbgutveränderungen, im Vergleich zur konventionellen Züchtung. Der natürliche Gentransfer bei Bakterien erfolgt durch Transduktion, Transformation und Konjugation. Die Epigenetik spielt eine wichtige Rolle bei der Vererbung von Merkmalen, wie am Beispiel des Klonschafs Dolly gezeigt wurde. Künstlicher Gentransfer ermöglicht die gezielte Übertragung von Genen zwischen Arten.

• Die moderne Gentechnik überwindet Artgrenzen und ermöglicht präzise genetische Veränderungen
• Natürliche Mechanismen des Gentransfers bei Bakterien dienen als Vorbild für gentechnische Methoden
• Epigenetische Effekte beeinflussen die Genexpression über Generationen hinweg
• Klonierung und künstlicher Gentransfer eröffnen neue Möglichkeiten in Forschung und Anwendung

3.10.2021

1485

Vergleich von ...
Konventioneller Züchtung
- umgerichtete Veränderung des Erbguts
- langsame Veränderung des Erbguts
- die Erwachsenen Lebew

Agouti-Mäuse Versuch zur Epigenetik

Die vierte Seite beschreibt detailliert den Agouti-Mäuse Versuch, der die Auswirkungen der Ernährung auf epigenetische Veränderungen demonstriert.

Example: Trächtigen Mäusen wurde Nahrung mit unterschiedlichen Mengen an Folsäure, Methionin und Zink verabreicht, was die Fellfarbe ihrer Nachkommen beeinflusste.

Der Versuch zeigte:

Die Fellfarbe hängt mit der DNA-Methylierung zusammen.
Mehr Methylgruppen führen zu braunerem Fell.
Die Ernährung der Großmutter (F0) beeinflusst die epigenetische Prägung der Enkelgeneration (F2).

Highlight: Dieser Versuch demonstriert eindrucksvoll, wie Ernährung die epigenetische Prägung über Generationen hinweg beeinflussen kann.

Die Seite erwähnt auch kurz die Bedeutung von Nährmedien in der Mikrobiologie.

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Konjugation bei Bakterien

Die zweite Seite vertieft das Thema der bakteriellen Konjugation, einem wichtigen natürlichen Gentransfermechanismus. Der Prozess wird Schritt für Schritt erläutert:

Eine F+-Zelle (mit Fertilitätsfaktor) bildet eine Plasmabrücke zu einer F--Zelle.
Ein Einzelstrang des F-Plasmids wandert zur Empfängerzelle.
In beiden Zellen wird der Einzelstrang zum Doppelstrang ergänzt.
Die Empfängerzelle wird zur F+-Zelle und kann nun selbst Plasmabrücken ausbilden.

Vocabulary: Transkonjugant bezeichnet die ehemalige Empfängerzelle nach erfolgreicher Konjugation.

Die Seite erwähnt auch den historischen Versuch von Lederberg & Tatum, der die Bedeutung der Konjugation für den horizontalen Gentransfer bei Bakterien zeigte.

Highlight: Die bakterielle Konjugation ermöglicht einen effizienten Gentransfer in einer einzigen Generation, im Gegensatz zur Vererbung über mehrere Generationen.

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Vergleich von konventioneller Züchtung und Gentechnik

Die erste Seite führt in die Grundlagen der Gentechnik ein und vergleicht sie mit konventionellen Züchtungsmethoden. Während die konventionelle Züchtung auf langsamen, gerichteten Veränderungen des Erbguts innerhalb von Artgrenzen basiert, ermöglicht die Gentechnik schnelle und gezielte Eingriffe über Artgrenzen hinweg.

Definition: Gentechnik ist die gezielte Veränderung des Erbguts durch Einschleusen gewünschter Gene in Zellen, unabhängig von Artgrenzen.

Die Seite erklärt auch den Aufbau einer Bakterienzelle und natürliche Gentransfermethoden bei Bakterien:

Transduktion durch Bakteriophagen
Transformation, bei der Bakterien freie DNA aus der Umgebung aufnehmen
Konjugation zwischen Bakterien

Highlight: Die natürlichen Gentransfermethoden bei Bakterien dienen als Vorbild für künstliche Gentransfertechniken in der modernen Biotechnologie.

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Künstlicher Gentransfer - Grundoperationen der Gentechnik

Die fünfte Seite erläutert die grundlegenden Schritte des künstlichen Gentransfers, auch bekannt als Grundoperationen der Gentechnik:

Isolation eines Gens
Rekombination der DNA
Transformation
Selektion der transformierten Zellen

Vocabulary: Restriktionsenzyme sind Werkzeuge, die DNA an spezifischen Stellen schneiden und "klebrige Enden" erzeugen.

Highlight: Der künstliche Gentransfer ermöglicht es, ein gewünschtes Gen X in einen Zielorganismus einzubringen, was die Grundlage vieler gentechnischer Anwendungen bildet.

Die Seite zeigt auch schematisch, wie ein Gen in ein Plasmid eingebaut und in E. coli-Bakterien eingeschleust wird.

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Restriktionsenzyme in der Gentechnik

Die sechste Seite vertieft das Thema der Restriktionsenzyme, die eine Schlüsselrolle in der Gentechnik spielen.

Definition: Restriktionsendonukleasen sind Enzyme, die DNA von innen abbauen. Sie schützen Bakterien, indem sie eingedrungene Fremd-DNA zerschneiden.

Highlight: Restriktionsenzyme schneiden DNA an spezifischen Erkennungssequenzen und sind unverzichtbare Werkzeuge in der modernen Gentechnik.

Die Seite deutet an, dass Restriktionsenzyme an bestimmten Stellen der DNA schneiden, was für die gezielte Manipulation von Genen entscheidend ist.

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Klonieren aus Körperzellen und Epigenetik

Die dritte Seite behandelt das Klonen von Tieren am Beispiel des Schafes Dolly und führt in die Epigenetik ein.

Example: Das Klonschaf Dolly wurde aus einer Euterzelle eines erwachsenen Schafes und einer entkernten Eizelle erzeugt.

Highlight: Das Klonen von Menschen wird als gefährlich eingestuft, da es zu frühzeitigem Tod und Telomer-Verkürzung führen könnte.

Die Seite erklärt auch die Grundlagen der Epigenetik:

Definition: Epigenetik beschreibt Veränderungen der Genaktivität, die nicht auf Änderungen der DNA-Sequenz beruhen. Ein Hauptmechanismus ist die DNA-Methylierung, die Gene "an-" oder "ausschalten" kann.

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Ich liebe diese App so sehr, ich benutze sie auch täglich. Ich empfehle Knowunity jedem!! Ich bin damit von einer 4 auf eine 1 gekommen :D

Philipp, iOS User

Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

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Die zweite Seite vertieft das Thema der bakteriellen Konjugation, einem wichtigen natürlichen Gentransfermechanismus. Der Prozess wird Schritt für Schritt erläutert:

Eine F+-Zelle (mit Fertilitätsfaktor) bildet eine Plasmabrücke zu einer F--Zelle.
Ein Einzelstrang des F-Plasmids wandert zur Empfängerzelle.
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