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Grundoperationen der Gentechnik (LK)

Grundoperationen der Gentechnik (LK)

 Reverse Transkriptase
→ enzymatisch wirksame Proteine, die als
RNA-abhängige DNA-Polymerasen eine Transkription in umgekehrter Richtung
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Celina Wennrich

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Reverse Transkriptase → enzymatisch wirksame Proteine, die als RNA-abhängige DNA-Polymerasen eine Transkription in umgekehrter Richtung (revers), von RNA in DNA katalysieren. Damit kann genetische Information von RNA in DNA umgeschrieben werden. Die enstandenen DNA-Mokhül nennen sich cDNA - Aufgabe der RNA- Strang X reversen Transkriptase ist es einen DNA-RNA-Hybridstrang herzustellen und den ursprünglichen abzubauen Markl, 3.215 14.1 Grundoperationen der Gentechnik Ampicillin- resistenzgen Nährboden mit Tetracyclin Nährboden mit Ampicillin Tetracyclin- resistenzgen Aufgaben: 1. Ordne den Zahlen im Schema eine Beschriftung zu. Benenne dabei die dargestellten Elemente und Grundoperationen der Gentechnik. 2. Erläutere anhand des Schemas in einem zusammenhängenden Text die Grundoperationen der Gentechnik. Verändert nach: Biologie Oberstufe, Lehrerband, Cornelsen Verlag, Berlin, 2003, 182. Isolation Spender-DUA 2 Zerschneiden durch Restriktionsenzyme 3 Fremd DNA Restriktionsenzym Plasmidvektor / Genfähre Schneiden des Plasmids 6 Aufschneiden durch ein Enzym durch Restriktionsenzyme der Spender-DNA in das Plasmid Einfügen 8 Rekombination/verbinden (DNA-Ligase) Plasmid mit Fremd-DWA Plasmid ohne Fremd - DNA Apr (12 TC 3 Transformation (Vektor wird vom Bakterium aufgenommen) (14) Bakterium mit Plasmid mit Fremd-DNA Bahterium mit Plasmid ohne Fremd-DNA 16 Bakterium ohne Plasmid Selektion von Bakterien mit Plasmid Nahrboden mit Tc (19) Bakterienkolonie mit Plasmid und Fremdgen 20 übertragen der Bakterienkolonien (Stempel) (21) Selektion von Bakterien ohne Fremd-DNA (22) Nährboden mit Apr Grundoperationen der Gentechnik Die Gentechnik besteht aus 5 Grundoperationen der Gentechnik. Der Isolation, der Rekombination, dem Gentransfer, der Selektion und der Vermehrung. Der DNA-Abschnitt, der in einen anderen Organismus oder einer andere Zelle eingebaut werden soll muss zunächst herausgeschnitten und isoliert werden. Dementsprechend findet zuerst die Isolation statt. Zu Beginn...

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liegt eine Spender-DNA und Restriktionsenzyme vor. Dieses Enzym schneidet ein bestimmtes Gen aus der Spender-DNA. Da das Enzym substratspezifisch schneidet und der Schnitt wirkungsspezifisch versetzt ist, stehen Fragmente des Einzelstranges über, die durch sticky-ends dazu neigen, sich wieder zu verschließen. Auch das Plasmid wird von dem Enzym bearbeitet, wodurch diese ebenfalls nicht glatt geschnitten werden und sticky-ends besitzen, Darauf folgt die Rekombination. Die Spender-DNA wird in das Plasmid eingefügt, indem sich die sticky-ends der DNA und des Plasmids miteinander verbinden. Die Lücken der DNA-Fragmente werden schließlich durch das Enzym Ligase verknüpft. Bei diesem Prozess entstehen allerdings auch teilweise rekombinierte Plasmide, da sich die Plasmide auch wieder schließen können, ohne dass das Fremdgen eingefügt wurde. Dementsprechend liegen Plasmide mit und ohne ein Fremdgen vor. In dem Plasmid mit dem Fremdgen befindet sich zusätzlich ein Ampicillinresistenzgen und in dem Plasmid ohne das Fremdgen befindet sich zusätzlich ein Tetracylinresistenzgen, welche beide als Reportergene dienen.. Nun erfolgt der Gentransfer. Die Plasmide dienen grundsätzlich als Vektoren, um das Fremdgen in ein Bakterium zu transportieren. Dafür wird die Proteinbiomembran der Bakterien durchlässig gemacht, sodass sie die Plasmide durch diese aufgenommen werden können. Dadurch entsteht ein Bakterium mit Plasmid und Fremdgen, ein Bakterium mit Plasmid aber ohne Fremdgen und ein Bakterium ohne Plasmid. Danach erfolgt die Selektion und Vermehrung der Bakterien mit Plasmiden, da nur diese ein Tetracylin-Resistenzgen besitzen. Die anderen Bakterien werden bei der Selektion ausgeschlossen, da durch den Einbau der Fremd-DNA ein benötigtes Gen durchtrennt wird und dadurch nicht mehr synthetisiert werden kann. Dafür werden die Bakterien auf einen Nährboden mit Tetracylin, gegen das beide rekombinierte Bakterienarten resistent sind. Im zweiten Schritt der Selektion werden nun die Bakterienkolonien mit einem Stempel auf einen zweiten Nährboden mit Ampicillin übertragen. Die Bakterienkultur mit dem Fremdgen kann nicht mehr überleben, wodurch die Bakterienkulturen mit dem Fremdgen durch vergleichen der Muster der Nährböden identifiziert werden können. Nach der Identifizierung der Bakterienkultur mit Fremdgen auf dem Nährboden mit Tetracylin kann diese schlussendlich gezüchtet und vermehrt werden und übernehmen somit sinnvolle Aufgaben im Organismus.

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