Gentechnik

erzeugt Bakterien, deren Erbgut verändert wurde, zur Herstellung von Enzymen und Wirkstoffe für Medikamente.

(z.B. Enzyme, Medikamente, Waschmittel)

umfasst medizinische Anwendung, zur Früherkennung von Krankeiten, DNA Schädigungen und Genterapie von Erbkrankheiten in dem die defekten Zellen durch Einbringen des intakten Gens repariert werden

(z.B. Pränataldiagnostik, Forensik (Kriminalistik), Verhinderung des Muskelschwundes)

DesoxyriboNukleinSäure (DNS) / engl. DNA, A für Acid

handelt sich um ein kettenförmiges Molekühl. Das Rückgrad besteht aus Zucker-und Phosphatmolekühlen, die sich abwechseln. Zusätzlich hängt an jedem Zuckermolekühl eine Base. Bei der Base handelt es sich entweder um Adein (A), Cystosin (C), Guanin (G) oder Thymin (T).

chemische Struktur der Erbinformation, langer Molokülfaden

Ein Gen ist ein Abschnitt einer DNA, der für ein Merkmal steht (z.B. blaue Augen)

eine bestimmte Basenabfolge, die für ein Protein codiert

Erbfaktor, DNA-Abschnitt auf einem Chromosom, er die Info für ein Protein beinhaltet

Fadenförmiger Träger der Erbinformation der in jeder Zelle jedes Lebenwesen in gleicher Menge vorkommt. 

Konformation der DNA, in der sich zwei komplementäre Nukleinsäure-Stränge unter der Ausbildung von Basenpaaren umeinander wickeln und eine lange schraubenförmige Struktur ausbilden

Material aus das die Chromosonen besteht = DNA & Protein

Als Chromatide bezeichnet man die beiden identischen Längshälften eines Metaphase-Chromosoms, die durch das Centromer verbunden sind.

Histone sind basische Proteine des Zellkerns, die aufgrund ihrer Ladungen mit der negativ geladenen Nukleinsäure der Chromosomen interagieren und die Aufspiralisierung zu Heterochromatin ermöglichen: Jedes Histon wird von 1,65 Spiralwindungen des Nukleinsäurestranges umgeben, was etwa 146 Basenpaaren entspricht. Histone sind reich an den Aminosäuren Arginin, Lysin und Histidin.

Autosomen sind Chromosomen, die nicht an der Bestimmung des Geschlechts beteiligt sind. Von ihnen gibt es in menschlichen Körperzellen 22 Paare. Sie werden auch als Körperchromosomen bezeichnet.

Die Gonosomen sind die Chromosomen eines Menschen, die sein genetisches Geschlecht bestimmen. (X und Y)

4 Basen bei jedem Lebewesen vorhanden, nur die prozentuale Basenhäufigkeit (Doppelstrang-DNA) ist unterschiedlich.

Bsp.: 

Mensch: A = 30% / T=30% / G=20% / C=20%

Grünalge: A=20% / T=20% / G=30% / C=30%

Protein (Eiweiss) sind biologische Makromolekühle, die aus Aminosäuren aufgebaut sind und vielfältige Funktionen im Organismus übernehmen:

• Muskelprotein (Bewegung, Kraft)
• Protein im Gehin (Kommunikation zwischen Nervenzellen, Erinnerung Lernen
• Zähne, Knochen....(Baustoff)
• Hormone (Stoffwechsel, Fortpflanzung, Wachstum)
• Antikörper (Immunsystem)
• Hemoglobin (O₂-Transport = ATP)

zur Herstellung von Enzymen und Wirkstoffe für Medikamente.

(z.B. Enzyme, Medikamente (Insulin), umweltfreundliches Waschmittel, biologisch abbaubare Verpackungen, Bekämpfung von Ölkatastrophen)

Bsp Insulin:Das Peptidhormon Insulin reguliert die Aufnahme von Glucose in Körperzellen. Es wirkt blutzuckersenkend und spielt eine wesentliche Rolle bei der Therapie des Diabetes mellitus.Es wird in der Bauchspeicheldrüse gebildet und gilt als "Türöffner" für den Zucker um in die Zelle zu gelangen, wo die Zellatmung durchgeführt werden kann (ATP)

kleiner DNA-Ring eines Bakteriums, kann als Vektor dienen

+ schnell, günstig, einfach, 100 % menschliche Stoffe (keine Nebenwirkungen)

klassischen Methode

- viele Tiere & Pflanzen werden benötigt

- Reinheit der Stoffe nicht optimal

- Nebenwirkungen

Transportvehikel "Gengefähre" zur Übertragung einer Fremd-DNA in eine lebende Empfängerzelle

"fremdes" eingeschleustes Gen

DNA-Strang mit der Informationen für ein Protein (Gen), komplementär zum Komplementärstrang

DNA-Strang welcher komplementär zum Codierstrand ist

Vekroren = Genfähre / Taxis zur Übertragung einer Fremd-DNA in eine lebenede Empfängerzelle

z.B. mittels Viren, UV-Laser, Elektroporation, Partikelpistole, Liposomen, Mikroinjektion

Pränataldiagnostik = vorgeburtliche Untersuchung

Präimplantationsdiagnostik = umfasst die Methoden zellbiologischer und molekulargenetischer Untersuchungen, die dem Entscheid darüber dienen, ob ein durch In-vitro-Fertilisation erzeugter Embryo in die Gebärmutter eingepflanzt werden soll oder nicht.

+ gibt Möglichkeit überhaupt ein eigenes Kind zu bekommen

• Frühzeitiges Erkennen von Krankeiten
• Entscheidungsfreiheit
• verhindert Mehrlingegeburten

- Sicherheit der Testergebnisse

• Was ist lebenswert?
• Drähnungen zu Test durch Frauenärzte

Viele Krankheiten werden durch ein defektes Gen / verändertes Gen verursacht und der Gedanke, das Defektgen durch ein Normalgen zu ersetzen oder zu ergänzen, ist naheliegend. 

Bsp. SCID Kinder sind Kinder ohne intaktes Immunsystem d. h. nur ein einziges Gen ist defekt was zu dieser Krankheit führt

• Um alle Zellen des Körpers zu reparieren, müsste das perfekte Gen bereits in die Keimzellen( Ei/Spermium)odr in der befruchteten Eizelle erkannt und ausgetauscht werden (in CH verboten)
• Reperatur von Zellen im Körper ist praktisch unmöglich. Für genetische Behandlung kommt nur Zelle in Frage, die dem Körper entnommen,behandelt und wieder eingesetzt wird (z.B. Zellen des Knochenmarks)
• reparierte Zellen müssen so vermehrt werden im Körper das ihre Leistung ausreicht - dürfen abr nicht zu aktiv sein

hdvebd

Doping entsteht beim Gendoping im Körper. Manipulation der Erbinformation. Körper stellt entsprechendes Protein her. Bisher keine Nachweise und nicht absetzbar

- Manipulation gewisser Gene (Epo/Myostatin/IGF1) die wiederum für Ausdauer / Begrenzung des Muskelwachstums / Muskelkraft stehen. 

Ziel: erbringen besserer Leistung, in welcher keine Nachweisbaren Stoffe im Körper enthalten sind

Gefahren: offene Fragen, nicht nachweisbar, 

jeder Mensch hat unverwechselbare Stücke Erbsubstanz. Das sind Bereiche auf den Chromosomen, die zwischen den eigentlichen Genen liegen. Diese Abschnitte lassen sich auffinden, aus der DNA entfernen und diese Bruchstücke kannman mit der sogenannten Gelelektrophorese nach ihrer Grösse ordnen. Dabei entstehen induviduelle Bandenmuster, der genetische Fingerabdruck.

praktische Anwendung: Kriminalistik, Vaterschaftstest, Indentifikation von Leichen, Analyse von Lebensmittel

natürliches Klonen: Erzeugung eines/mehreren gentisch identischer Individuen von Lebewesen, Bsp: Bakterien & andere Eizeller, Erdbeerpflanzen, Würmer, Seesterne, Entstehen durch Ableger, Absenker, Knollenbildung (vegitative Vermehrung) = asexuelle Fortpflanzung ohne Geschlechtsverkehr 

vegitative Vermehrung ist ergänzung zur generativen Vermehrung (über Blüten, Nüsschen der Erdbeeren etc.)

künstliches Klonen: Erzeugung eines/mehreren gentisch identischer Individuen von Lebewesen auf künstliche Art und Weise/ im Reagenzglas, Zellkerntransger-Technik (siehe Abbildung 16, S. 15)

künstliche herbeigeführt, 

therapeutisches Klonen: hier werden nicht neue Lebewesen geschafften, sondern einzelne Organe/ Gewebe wieder hergestellt. Basis von Zellkerntransfer und Stammzellforschung können alters-oder genethisch bedingte Krankheiten und Verbrennung behandelt werden. 

wie beim Klonen von Lebewesen der Zellkern einer Körperzelle in eine entkernte Eizelle gegeben. der daraus entstehende Embryo wird aber nicht in die Gebärmutter eingepflanzt, es werden ihm Stammzellen entnommen aus denen man versucht Muskelzellen, Nervenzellen oder Leberzellen zu gewinnen. Diese Zellen können in das defekte Organ des P. eingepflanzt werden und dort gesundes Gewebe zu bilden. 

Vorteil: Zelle wird nicht von Körper abgestossen

Nachteil: Embyro wird "getötet", Stammzellforschung in der CH verboten

entstehen aus einer einzelnen befruchteten Eizelle, die sich am Anfang ihrer Entwicklung ein zusätzliches Male teilt.

besitzen die gleiche DNA können deshalb als Klone bezeichnet werden, Fingerabrucke verschieden

stammen aus zweieiigen Eizellen

Eizelle aus Schaf entnommen und Zellkern entfernt. Aus einem zweiten Schaf eine Euterzelle entfernt, der Zellkern dieser Euterzele hat man dann in die EIzelle gesetzt mithilfe von Strom und Chemikalien fängt wird der Embryo erzeugt welches in die Gebärmutter eines Schafes eingepflanzt wurde.

Nachteil: Zellen aus ausgewachsenen Schafen entnommen, d.h. keine gesunden /"neuen" Zellen, evtl. Krankheiten können auftreten

Gemeinsamkeiten: Klonen erzeugen eines/mehrere genetisch identische Indiviuen von Lebewesen

Unterschiede:therapeutisches Klonen wird kein neues Lebewesen erschaffen sondern nur einzelne Organe / Gewebe hergestellt

CAS= Immunsystem Bakterien

Vorteil: günstiger und genauer als andere Methoden

Nachteil: keine 100% Genauigkeit, keine Kenntnisse über Auswirkungen veränderter Gene auf zukünftige Generationen