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109
1
Sophie
1.8.2025
Biologie
Gentechnische Herstellung Insulin
4.982
•
1. Aug. 2025
•
Sophie
@sophie_fbre
Die gentechnische Herstellung von Insulin ist ein faszinierendes Beispiel für... Mehr anzeigen
Die Herstellung beginnt mit der Vorbereitung von zwei wichtigen Komponenten: Plasmiden und dem Insulin-Gen. Plasmide mit Antibiotikaresistenzen gegen Tetracyclin und Ampicillin werden aus Bakterien isoliert. Diese Plasmide werden dann mit einem Restriktionsenzym geschnitten, wodurch "Sticky Ends" im Bereich des Gens für die Ampicillin-Resistenz entstehen.
Parallel dazu wird der genetische Code für Insulin aus menschlichen Bauchspeicheldrüsenzellen gewonnen. Dabei durchläuft die DNA mehrere Prozesse: Zunächst entsteht durch Transkription prä-mRNA, die durch Spleißen zur reifen mRNA wird. Mit Hilfe der reversen Transkriptase wird daraus cDNA ohne Introns erzeugt, die dann mittels PCR vervielfältigt wird.
Das Insulin-Gen wird mit demselben Restriktionsenzym geschnitten, das auch für das Plasmid verwendet wurde. Dadurch entstehen kompatible Sticky Ends, die mittels des Enzyms Ligase verbunden werden können. Diese Verbindung führt zu rekombinanten Plasmiden, wobei nicht alle ein korrekt eingebautes Insulin-Gen enthalten.
💡 Besonders wichtig: Die Übertragung der rekombinanten Plasmide in Bakterienzellen (Transformation) gelingt nur bei einem kleinen Teil der Bakterien. Daher ist die Selektion mittels Antibiotikaresistenzen entscheidend für den Erfolg des Verfahrens!
Nach der Transformation muss geprüft werden, welche Bakterien tatsächlich ein Plasmid aufgenommen haben. Dies geschieht durch den Transformationsnachweis: Bakterien, die ein Plasmid besitzen, haben die Tetracyclin-Resistenz erhalten und können auf einem mit Tetracyclin versetzten Nährboden wachsen. So lassen sich erfolgreich transformierte Bakterien leicht identifizieren.
Allerdings reicht dieser Test nicht aus, denn wir müssen auch wissen, welche Bakterien das Insulin-Gen tragen. Hier kommt der Rekombinationsnachweis ins Spiel: Da das Insulin-Gen in das Ampicillin-Resistenz-Gen eingebaut wurde, haben Bakterien mit Insulin-Gen ihre Ampicillin-Resistenz verloren. Auf einem mit Ampicillin behandelten Nährboden sterben also genau die Kolonien, die wir suchen!
Um die wertvollen Insulin-produzierenden Bakterien nicht zu verlieren, verwendet man die Stempeltechnik. Dabei wird eine Kopie der Original-Petrischale angefertigt und mit Ampicillin behandelt. So kann man die abgestorbenen Kolonien auf der Kopie identifizieren und dann die entsprechenden lebenden Kolonien vom Original isolieren.
⚠️ Merke: Die gesuchten Bakterien sind Tetracyclin-resistent, aber Ampicillin-empfindlich. Diese doppelte Selektion ist entscheidend für den Erfolg der gentechnischen Insulin-Herstellung!
Der vollständige Prozess der gentechnischen Insulin-Herstellung lässt sich in mehrere Hauptschritte unterteilen. Auf der einen Seite wird das menschliche Insulin-Gen gewonnen: Aus Insulin-produzierenden Zellen wird mRNA isoliert, durch reverse Transkription in cDNA umgewandelt und mittels PCR im Thermocycler vervielfältigt.
Parallel dazu werden Plasmide aus Bakterien isoliert und aufgereinigt. Nach elektrophoretischer Kontrolle werden diese mit Restriktionsenzymen aufgeschnitten. Das aufbereitete Insulin-Gen wird ebenfalls mit Restriktionsenzymen zurechtgeschnitten, damit es perfekt in das Plasmid passt.
Der entscheidende Schritt ist das Zusammenfügen von Insulin-Gen und Plasmid mit Hilfe des Enzyms Ligase. Die fertigen rekombinanten Plasmide werden dann in Bakterien eingebracht. Diese gentechnisch veränderten Bakterien produzieren nun menschliches Insulin, das aufgereinigt und als Medikament für Diabetiker aufbereitet wird.
🔬 Spannend: Mit dieser Methode können Bakterien als "Mini-Fabriken" für menschliches Insulin dienen! Vor der Gentechnik musste Insulin mühsam aus Schweine- oder Rinderpankreas gewonnen werden, was teurer war und manchmal Allergien auslöste.
Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.
Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.
Ja, du hast kostenlosen Zugriff auf Inhalte in der App und auf unseren KI-Begleiter. Zum Freischalten bestimmter Features in der App kannst du Knowunity Pro erwerben.
App Store
Google Play
Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
iOS user
Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.
Samantha Klich
Android user
Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
Anna
iOS user
Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!
Jana V
iOS user
Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!
Lena M
Android user
Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
iOS user
Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
Android user
Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
Android user
Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
Android user
Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
iOS user
Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
Android user
Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
iOS user
Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
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Samantha Klich
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Anna
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Jana V
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Lena M
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Timo S
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Sudenaz Ocak
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Greenlight Bonnie
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Julia S
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Marcus B
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Sarah L
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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
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Sophie
@sophie_fbre
Die gentechnische Herstellung von Insulin ist ein faszinierendes Beispiel für moderne Biotechnologie. Dieser Prozess ermöglicht es, menschliches Insulin in Bakterien zu produzieren, was für Millionen von Diabetikern weltweit lebenswichtig ist. Die folgenden Seiten erklären den komplexen Vorgang Schritt für Schritt.
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Die Herstellung beginnt mit der Vorbereitung von zwei wichtigen Komponenten: Plasmiden und dem Insulin-Gen. Plasmide mit Antibiotikaresistenzen gegen Tetracyclin und Ampicillin werden aus Bakterien isoliert. Diese Plasmide werden dann mit einem Restriktionsenzym geschnitten, wodurch "Sticky Ends" im Bereich des Gens für die Ampicillin-Resistenz entstehen.
Parallel dazu wird der genetische Code für Insulin aus menschlichen Bauchspeicheldrüsenzellen gewonnen. Dabei durchläuft die DNA mehrere Prozesse: Zunächst entsteht durch Transkription prä-mRNA, die durch Spleißen zur reifen mRNA wird. Mit Hilfe der reversen Transkriptase wird daraus cDNA ohne Introns erzeugt, die dann mittels PCR vervielfältigt wird.
Das Insulin-Gen wird mit demselben Restriktionsenzym geschnitten, das auch für das Plasmid verwendet wurde. Dadurch entstehen kompatible Sticky Ends, die mittels des Enzyms Ligase verbunden werden können. Diese Verbindung führt zu rekombinanten Plasmiden, wobei nicht alle ein korrekt eingebautes Insulin-Gen enthalten.
💡 Besonders wichtig: Die Übertragung der rekombinanten Plasmide in Bakterienzellen (Transformation) gelingt nur bei einem kleinen Teil der Bakterien. Daher ist die Selektion mittels Antibiotikaresistenzen entscheidend für den Erfolg des Verfahrens!
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Nach der Transformation muss geprüft werden, welche Bakterien tatsächlich ein Plasmid aufgenommen haben. Dies geschieht durch den Transformationsnachweis: Bakterien, die ein Plasmid besitzen, haben die Tetracyclin-Resistenz erhalten und können auf einem mit Tetracyclin versetzten Nährboden wachsen. So lassen sich erfolgreich transformierte Bakterien leicht identifizieren.
Allerdings reicht dieser Test nicht aus, denn wir müssen auch wissen, welche Bakterien das Insulin-Gen tragen. Hier kommt der Rekombinationsnachweis ins Spiel: Da das Insulin-Gen in das Ampicillin-Resistenz-Gen eingebaut wurde, haben Bakterien mit Insulin-Gen ihre Ampicillin-Resistenz verloren. Auf einem mit Ampicillin behandelten Nährboden sterben also genau die Kolonien, die wir suchen!
Um die wertvollen Insulin-produzierenden Bakterien nicht zu verlieren, verwendet man die Stempeltechnik. Dabei wird eine Kopie der Original-Petrischale angefertigt und mit Ampicillin behandelt. So kann man die abgestorbenen Kolonien auf der Kopie identifizieren und dann die entsprechenden lebenden Kolonien vom Original isolieren.
⚠️ Merke: Die gesuchten Bakterien sind Tetracyclin-resistent, aber Ampicillin-empfindlich. Diese doppelte Selektion ist entscheidend für den Erfolg der gentechnischen Insulin-Herstellung!
Der vollständige Prozess der gentechnischen Insulin-Herstellung lässt sich in mehrere Hauptschritte unterteilen. Auf der einen Seite wird das menschliche Insulin-Gen gewonnen: Aus Insulin-produzierenden Zellen wird mRNA isoliert, durch reverse Transkription in cDNA umgewandelt und mittels PCR im Thermocycler vervielfältigt.
Parallel dazu werden Plasmide aus Bakterien isoliert und aufgereinigt. Nach elektrophoretischer Kontrolle werden diese mit Restriktionsenzymen aufgeschnitten. Das aufbereitete Insulin-Gen wird ebenfalls mit Restriktionsenzymen zurechtgeschnitten, damit es perfekt in das Plasmid passt.
Der entscheidende Schritt ist das Zusammenfügen von Insulin-Gen und Plasmid mit Hilfe des Enzyms Ligase. Die fertigen rekombinanten Plasmide werden dann in Bakterien eingebracht. Diese gentechnisch veränderten Bakterien produzieren nun menschliches Insulin, das aufgereinigt und als Medikament für Diabetiker aufbereitet wird.
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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
iOS user
Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.
Samantha Klich
Android user
Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
Anna
iOS user
Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!
Jana V
iOS user
Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!
Lena M
Android user
Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
iOS user
Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
Android user
Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
Android user
Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
Android user
Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
iOS user
Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
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Stefan S
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Samantha Klich
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Sudenaz Ocak
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