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Gentechnische Herstellung von Insulin einfach erklärt: Früher und Heute

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Henriette

26.2.2021

Biologie

Gentechnische Herstellung von Insulin GENETIK

Gentechnische Herstellung von Insulin einfach erklärt: Früher und Heute

Die gentechnische Herstellung von Insulin ist ein komplexer Prozess, der die Produktion von menschlichem Insulin durch genetisch veränderte Bakterien ermöglicht. Diese Methode revolutionierte die Behandlung von Diabetes mellitus.

  • Der Prozess umfasst die Extraktion und Modifikation des menschlichen Insulin-Gens sowie die Vorbereitung von Bakterienplasmiden.
  • Das Insulin-Gen wird in Bakterienplasmide eingebaut, die dann in Bakterien eingeführt werden.
  • Durch Selektion mit Antibiotika werden erfolgreich modifizierte Bakterien identifiziert.
  • Diese Bakterien produzieren dann menschliches Insulin in großen Mengen.
...

26.2.2021

5993

Gentechnische Herstellung von Insulin
Bei Insulin handelt es sich um ein Hormon, welches in der Bauchspeicheldrüse gebildet wird
und den Blu

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Gentechnische Herstellung von Insulin - Teil 2

In der zweiten Phase der gentechnischen Herstellung von Insulin werden die beiden zuvor parallel ablaufenden Prozesse zusammengeführt. Das ausgeschnittene Insulin-Gen und das aufgeschnittene Plasmid werden in einem Gefäß mit einer spezifischen Ligase kombiniert.

Vocabulary: Eine Ligase ist ein Enzym, das DNA-Stränge miteinander verbinden kann.

Die Ligase fungiert als eine Art "Kleber" und fügt das Insulin-Gen in das Plasmid ein. Dabei wird das Insulin-Gen gezielt in das Gen für die Tetracyclin-Resistenz des Bakteriums eingebaut, was die Tetracyclin-Resistenz aufhebt.

Definition: Tetracyclin ist ein Antibiotikum. Die Aufhebung der Resistenz ermöglicht später eine Selektion der erfolgreich transformierten Bakterien.

Der erfolgreiche Einbau des Insulin-Gens wird erneut elektrophoretisch kontrolliert. Das Plasmid sollte nun größer sein als bei der ersten Kontrolle, was auf die Aufnahme des Insulin-Gens hindeutet. Allerdings bietet diese Methode keine absolute Sicherheit.

Die modifizierten Plasmide werden anschließend zurück in die Bakterien eingebracht. Dieser Prozess wird als Transformation bezeichnet und kann durch verschiedene Methoden erfolgen.

Highlight: Die Herstellung von Insulin durch Gentechnik nutzt die Fähigkeit von Bakterien, fremde DNA aufzunehmen und zu vermehren.

Um zu überprüfen, ob die Plasmide erfolgreich in die Bakterienzellen aufgenommen wurden, wird das Ampicillin-Resistenzgen auf dem Plasmid genutzt. Die Bakterien werden auf eine Ampicillin-haltige Nährplatte gegeben. Nur diejenigen Bakterien, die ein intaktes Plasmid mit dem Ampicillin-Resistenzgen aufgenommen haben, können auf dieser Platte überleben.

Example: Diese Selektionsmethode ist ein Beispiel für die transgene Bakterien Herstellung in der roten Gentechnik.

Für eine endgültige Kontrolle des erfolgreichen Einbaus des Insulin-Gens werden die Bakterien auf tetracyclinhaltige Platten gegeben. Wenn die Bakterienkulturen auf diesen Platten absterben, ist dies ein Zeichen dafür, dass das Insulin-Gen erfolgreich in das Tetracyclin-Resistenzgen eingebaut wurde und dieses inaktiviert hat.

Vocabulary: Die rote Gentechnik bezieht sich auf gentechnische Anwendungen in der Medizin und Pharmazie.

Diese komplexe Methode der gentechnischen Herstellung von Humaninsulin ermöglicht eine effiziente und großtechnische Produktion von Insulin für medizinische Zwecke. Sie stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Herstellung von Insulin früher und heute dar und ist ein Paradebeispiel für die Anwendung der Gentechnik in der modernen Medizin.

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Biologie

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26. Feb. 2021

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Gentechnische Herstellung von Insulin einfach erklärt: Früher und Heute

Die gentechnische Herstellung von Insulin ist ein komplexer Prozess, der die Produktion von menschlichem Insulin durch genetisch veränderte Bakterien ermöglicht. Diese Methode revolutionierte die Behandlung von Diabetes mellitus.

  • Der Prozess umfasst die Extraktion und Modifikation des menschlichen Insulin-Gens sowie die... Mehr anzeigen

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Gentechnische Herstellung von Insulin - Teil 2

In der zweiten Phase der gentechnischen Herstellung von Insulin werden die beiden zuvor parallel ablaufenden Prozesse zusammengeführt. Das ausgeschnittene Insulin-Gen und das aufgeschnittene Plasmid werden in einem Gefäß mit einer spezifischen Ligase kombiniert.

Vocabulary: Eine Ligase ist ein Enzym, das DNA-Stränge miteinander verbinden kann.

Die Ligase fungiert als eine Art "Kleber" und fügt das Insulin-Gen in das Plasmid ein. Dabei wird das Insulin-Gen gezielt in das Gen für die Tetracyclin-Resistenz des Bakteriums eingebaut, was die Tetracyclin-Resistenz aufhebt.

Definition: Tetracyclin ist ein Antibiotikum. Die Aufhebung der Resistenz ermöglicht später eine Selektion der erfolgreich transformierten Bakterien.

Der erfolgreiche Einbau des Insulin-Gens wird erneut elektrophoretisch kontrolliert. Das Plasmid sollte nun größer sein als bei der ersten Kontrolle, was auf die Aufnahme des Insulin-Gens hindeutet. Allerdings bietet diese Methode keine absolute Sicherheit.

Die modifizierten Plasmide werden anschließend zurück in die Bakterien eingebracht. Dieser Prozess wird als Transformation bezeichnet und kann durch verschiedene Methoden erfolgen.

Highlight: Die Herstellung von Insulin durch Gentechnik nutzt die Fähigkeit von Bakterien, fremde DNA aufzunehmen und zu vermehren.

Um zu überprüfen, ob die Plasmide erfolgreich in die Bakterienzellen aufgenommen wurden, wird das Ampicillin-Resistenzgen auf dem Plasmid genutzt. Die Bakterien werden auf eine Ampicillin-haltige Nährplatte gegeben. Nur diejenigen Bakterien, die ein intaktes Plasmid mit dem Ampicillin-Resistenzgen aufgenommen haben, können auf dieser Platte überleben.

Example: Diese Selektionsmethode ist ein Beispiel für die transgene Bakterien Herstellung in der roten Gentechnik.

Für eine endgültige Kontrolle des erfolgreichen Einbaus des Insulin-Gens werden die Bakterien auf tetracyclinhaltige Platten gegeben. Wenn die Bakterienkulturen auf diesen Platten absterben, ist dies ein Zeichen dafür, dass das Insulin-Gen erfolgreich in das Tetracyclin-Resistenzgen eingebaut wurde und dieses inaktiviert hat.

Vocabulary: Die rote Gentechnik bezieht sich auf gentechnische Anwendungen in der Medizin und Pharmazie.

Diese komplexe Methode der gentechnischen Herstellung von Humaninsulin ermöglicht eine effiziente und großtechnische Produktion von Insulin für medizinische Zwecke. Sie stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Herstellung von Insulin früher und heute dar und ist ein Paradebeispiel für die Anwendung der Gentechnik in der modernen Medizin.

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Gentechnische Herstellung von Insulin - Teil 1

Die gentechnische Herstellung von Insulin ist ein komplexer Vorgang, der für die Behandlung von Diabetes mellitus von großer Bedeutung ist. Dieser Prozess umfasst zwei parallel ablaufende Verfahren, die sowohl menschliche Insulin-produzierende Zellen als auch Bakterien einbeziehen.

Definition: Insulin ist ein Hormon, das in der Bauchspeicheldrüse gebildet wird und den Blutzuckerspiegel reguliert.

Der erste Schritt bei der Verarbeitung der menschlichen Zellen, die Eukaryoten sind, besteht darin, sie aufzuschließen. Dabei wird die Zellmembran aufgebrochen, um an die inneren Bestandteile zu gelangen. Anschließend wird die mRNA der Zellen gereinigt, was bedeutet, dass sie von der prä-mRNA zur reifen mRNA verändert und von anderen Zellbestandteilen befreit wird.

Vocabulary: mRNA steht für messenger RNA, die die genetische Information für die Proteinherstellung trägt.

Die gereinigte mRNA wird dann mithilfe einer reversen Transkriptase in c-DNA copyDNAcopy-DNA umgewandelt. Dieser Schritt ist entscheidend, da er die RNA-Sequenz wieder in eine DNA-Sequenz überführt, die bestimmte Eigenschaften der DNA aufweist.

Example: Bei der Umwandlung von RNA in DNA wird beispielsweise die Base Uracil durch Thymin ersetzt, und die neue DNA wird doppelsträngig.

Die neu entstandene DNA wird durch PCR PolymeraseKettenreaktionPolymerase-Kettenreaktion vervielfältigt, um die Menge an verfügbarem Material zu erhöhen. Anschließend werden spezifische Restriktionsenzyme eingesetzt, um das Insulin-Gen aus der menschlichen DNA herauszuschneiden.

Parallel zu diesem Prozess läuft ein weiterer Vorgang mit prokaryotischen Zellen, den Bakterien. Diese enthalten Plasmide, ringförmige DNA-Moleküle, die für die gentechnische Herstellung von Humaninsulin genutzt werden.

Highlight: Die Verwendung von Bakterien in der Gentechnik ermöglicht eine effiziente Produktion von rekombinantem Insulin.

Ähnlich wie bei den menschlichen Zellen werden die Bakterienzellen geöffnet und ihre Plasmide isoliert und gereinigt. Die Reinheit der Plasmide wird durch Elektrophorese kontrolliert, wobei ein Längenstandard als Referenz dient. Schließlich werden auch die Plasmide mit Restriktionsenzymen aufgeschnitten, um sie für die Aufnahme des Insulin-Gens vorzubereiten.

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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

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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

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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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