Gentechnische Veränderung und Werkzeuge der Gentechnik
Die gentechnische Veränderung von Organismen erfolgt durch verschiedene Methoden, wobei Plasmide in der Gentechnik eine zentrale Rolle spielen. Plasmide sind ringförmige DNA-Moleküle, die in Bakterien vorkommen und als Vektoren für den Gentransfer genutzt werden können.
Vocabulary: Plasmide sind kleine, ringförmige DNA-Moleküle, die sich unabhängig vom Hauptchromosom in Bakterien vermehren können.
Der Gentransfer kann auf verschiedene Weisen erfolgen:
- Durch Vektoren (Genfähren) wie Plasmide, Bakterien oder Viren
- Durch direkte Übertragungsmethoden wie Mikroinjektion, Partikelpistolen oder Elektroporation
Die ersten gentechnisch veränderten Lebewesen waren Bakterien, insbesondere E. coli, im Jahr 1973. Bei der gentechnischen Veränderung von Bakterien wird das Plasmid als Vektor genutzt:
- Mit Restriktionsenzymen werden bestimmte DNA-Sequenzen aus dem Plasmid herausgeschnitten.
- Ein gewünschtes Gen, das mit dem gleichen Enzym geschnitten wurde, wird in das Plasmid eingefügt.
- Das Bakterium produziert dann das neue Protein.
Definition: Ein Organismus, in den Fremd-DNA eingefügt wurde, wird als transgen bezeichnet.
Wichtige Werkzeuge der Gentechnik sind:
- Restriktionsenzyme: Schneiden DNA an bestimmten Stellen
- Ligasen: Verbinden DNA-Stücke miteinander
- Polymerasen: Stellen DNA-Doppelstränge her
Example: Das Restriktionsenzym EcoR1 schneidet DNA an spezifischen Stellen und erzeugt dabei überhängende Enden, die für die Rekombination genutzt werden können.
Die Synthese eines rekombinanten Plasmids erfolgt durch den Einsatz von Restriktionsenzymen und Ligasen. Dieser Prozess ermöglicht die gezielte Einführung von Fremd-DNA in Bakterien und bildet die Grundlage für viele gentechnische Anwendungen.