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Bakterien archaeen und viren

Plasmid

Gentechnik und molekulare Werkzeuge einfach erklärt: Restriktionsenzyme, Sticky Ends und Vektoren

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

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Gentechnik und molekulare Werkzeuge einfach erklärt: Restriktionsenzyme, Sticky Ends und Vektoren

Sina

@sina_ntl

7 Follower

Restriktionsenzyme und rekombinante DNA-Technologie sind Schlüsselelemente der modernen Gentechnik. Diese Methoden ermöglichen die gezielte Manipulation von Erbgut und die Herstellung genetisch veränderter Organismen.

Restriktionsenzyme schneiden DNA an spezifischen Erkennungssequenzen
Sticky ends ermöglichen die Verknüpfung verschiedener DNA-Fragmente
Vektoren wie Plasmide dienen als Genfähren zum Einschleusen von Fremd-DNA
Rekombinante DNA-Technologie erlaubt die Herstellung von Hybrid-Organismen
Selektionsmarker wie Antibiotikaresistenzen ermöglichen die Identifikation transformierter Zellen

11.2.2021

1817

Aufgabe 1:Erläutere die Wirkungsweise der Restriktionsenzyme und die in diesem Zusammenhang.
auftauchenden Begriffe „Palindrom“ und „sticky

Restriktionsenzyme und sticky ends

Restriktionsenzyme sind wichtige Werkzeuge der Gentechnik, die DNA an spezifischen Erkennungssequenzen schneiden. Das Enzym EcoRI beispielsweise erkennt die Sequenz GAATTC und schneidet zwischen G und A. Dabei entstehen sogenannte sticky ends oder klebrige Enden.

Definition: Sticky ends sind einzelsträngige DNA-Überhänge, die nach dem Schneiden mit Restriktionsenzymen entstehen und die Verknüpfung verschiedener DNA-Fragmente ermöglichen.

Die Erkennungssequenzen von Restriktionsenzymen sind oft Palindrome, also DNA-Abschnitte, die in beiden Richtungen gleich gelesen werden.

Beispiel: Die Sequenz 5'-GAATTC-3' ist ein Palindrom, da sie in beiden Richtungen identisch ist.

Im Gegensatz zu sticky ends gibt es auch blunt ends, bei denen die DNA-Stränge glatt geschnitten werden.

Vocabulary: Blunt ends sind DNA-Enden ohne Überhänge, die durch bestimmte Restriktionsenzyme erzeugt werden.

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Vektoren in der Gentechnik

Vektoren spielen eine zentrale Rolle in der Gentechnik, da sie als "Genfähren" zum Einschleusen von Fremd-DNA in Zielzellen dienen. Häufig werden Plasmide als Vektoren verwendet, aber auch Bakteriophagen oder andere Viren können diese Funktion erfüllen.

Definition: Vektoren sind Transportmittel, mit denen fremde DNA in Zellen eingeschleust werden kann.

Wichtige Eigenschaften von Vektoren sind:

Unabhängige Replikation vom Wirtsgenom
Hohe Kopienzahl in der Zelle
Einfache Isolierbarkeit
Schnittstellen für Restriktionsenzyme
Genetische Marker zur Selektion

Highlight: Plasmide sind besonders geeignete Vektoren in der Biologie, da sie sich leicht vermehren und manipulieren lassen.

Die Herstellung rekombinanter Bakterien erfolgt in mehreren Schritten:

Isolation der Spender-DNA
Restriktion von Spender-DNA und Vektor
Rekombination durch Ligation
Transformation der Bakterienzellen

Example: Bei der Rekombination wird ein Fragment der Spender-DNA mithilfe der DNA-Ligase in ein geöffnetes Plasmid eingebaut, wodurch ein Hybrid-Plasmid entsteht.

Die Transformation, also das Einschleusen der rekombinanten DNA in Bakterienzellen, erfolgt durch chemische oder elektrische Behandlung der Zellmembran.

Vocabulary: Die Transformation bezeichnet den Prozess des Einbringens von Fremd-DNA in Wirtszellen, beispielsweise Bakterien.

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Restriktionsenzyme und sticky ends

Definition: Sticky ends sind einzelsträngige DNA-Überhänge, die nach dem Schneiden mit Restriktionsenzymen entstehen und die Verknüpfung verschiedener DNA-Fragmente ermöglichen.

Die Erkennungssequenzen von Restriktionsenzymen sind oft Palindrome, also DNA-Abschnitte, die in beiden Richtungen gleich gelesen werden.

Beispiel: Die Sequenz 5'-GAATTC-3' ist ein Palindrom, da sie in beiden Richtungen identisch ist.

Im Gegensatz zu sticky ends gibt es auch blunt ends, bei denen die DNA-Stränge glatt geschnitten werden.

Vocabulary: Blunt ends sind DNA-Enden ohne Überhänge, die durch bestimmte Restriktionsenzyme erzeugt werden.

Vektoren in der Gentechnik

Definition: Vektoren sind Transportmittel, mit denen fremde DNA in Zellen eingeschleust werden kann.

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Highlight: Plasmide sind besonders geeignete Vektoren in der Biologie, da sie sich leicht vermehren und manipulieren lassen.

Die Herstellung rekombinanter Bakterien erfolgt in mehreren Schritten:

Isolation der Spender-DNA
Restriktion von Spender-DNA und Vektor
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Example: Bei der Rekombination wird ein Fragment der Spender-DNA mithilfe der DNA-Ligase in ein geöffnetes Plasmid eingebaut, wodurch ein Hybrid-Plasmid entsteht.

Die Transformation, also das Einschleusen der rekombinanten DNA in Bakterienzellen, erfolgt durch chemische oder elektrische Behandlung der Zellmembran.

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