Gentechnik – kompakte Zusammenfassung fürs Bio-Abitur (LK)

Viren als Werkzeuge

Der lytische Zyklus

Viren nutzen Bakterien als Wirtszellen, um ihr eigenes Erbgut massenhaft zu vervielfältigen.

• Adsorption: Das Virus bindet spezifisch an die Oberfläche der Wirtszelle.
• Injektion: Die virale DNA oder RNA wird in das Bakterium geschleust.
• Lyse: Nach der Replikation und Assemblierung neuer Viren platzt die Wirtszelle.

💡 Achtung: Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel und sind daher biologisch gesehen keine echten Lebewesen.

Der Gentransfer

Werkzeuge und Plasmide

Bakterien eignen sich perfekt für die Gentechnik, da sie leicht zu verändern sind.

• Plasmide: Kleine, ringförmige DNA-Moleküle im Cytoplasma der Bakterien.
• Restriktionsenzyme: Genetische Scheren, die DNA an spezifischen Sequenzen schneiden.
• DNA-Ligase: Ein Enzym, das die Fremd-DNA dauerhaft mit dem Plasmid verklebt.

Ablauf des Experiments

• Schritt 1: Isolation von Plasmid und Fremd-DNA.
• Schritt 2: Rekombination der Fragmente durch Ligasen.
• Schritt 3: Gentransfer in Bakterien und Selektion per Antibiotika-Nährboden.

💡 Tipp: Die Selektion zeigt dir, welche Bakterien das Plasmid mit dem Markergen erfolgreich aufgenommen haben.

CRISPR/Cas9

Die Gen-Schere

Das CRISPR/Cas9-System ist das natürliche Immunsystem der Bakterien gegen Viren-Angriffe.

• Spacer: Abschnitte der CRISPR-RNA, die aus früherer Viren-DNA stammen.
• Cas9: Ein Protein, das die Ziel-DNA präzise wie ein Skalpell schneidet.
• Modifikation: In der Gentechnik wird das System genutzt, um Gene in höheren Organismen gezielt auszuschalten oder zu heilen.

💡 Tipp: CRISPR buchstabiert sich als "Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats".