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R. Z.
Diese Lernkarten bieten einen universitären Einblick in die Biotechnologie, mit Fokus auf DNA, Genen und Proteinen. Sie behandeln Techniken wie Klonierung, Herstellung rekombinanter Proteine und DNA-Sequenzierung, sowie Anwendungen in der Medizin, etwa bei der Chemotherapie. Ideal für Studierende der Biologie, die vertiefte Kenntnisse in molekularer Biotechnologie erwerben möchten.
Karten
17
Lernende
17
Sprache
Deutsch
Kategorie
Biologie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
21.07.2014 / 02.08.2022

Lernkarten

EPO

Erythropoietin

  • Protein und Hormon
  • Fördert produktion von Roten Blutkörperchen
  • Patienten nach Chemotherapie (Anämie)
  • Muss Biotechnologisch hergestellt werden

(Chemisch zu kompliziert)

 

Rekombinierte DNA

Künstliches DNA Molekül welches in vitro zusammengesetzt wurde.

DNA aus verschiedenen Organismen oder künstlich hergestellt

Plasmid

Kleiner DNA Ring in Prokaryoten

(Übertragen von Genmaterial)

 

1) Chromosom

2) Plasmid

DNA - Klonierung

Vervielfachung von Genen / DNA

(Herstellen identischer Kopien eines bestimmten Gens / DNA Abschnitts)

≠ Klonen (Herstellung eines genetisch identischen Organismus)

DNA Klonierung durch Libraries

Gesammtes Genom in Plasmiden in Bakterien ⇒ Librarie

Wie finde ich Bakterien mit gewünschtem Gen in Plasmid?

Komplementäre radioaktive RNA lagert sich bei gewünschtem (einstränigem) Plasmid an

Herstellung rekombinater Plasmide

Material:

  • Bakterium mit Plasmid:
    • Antibiotika-Resistenz (ampR)
    • Enzymcodierender Abschnitt (lac-Z)
  • Genom mit gewünschtem Gen

Vorgehen siehe Bild

DNA Klonierung durch PCR

Polymerase Chain Reaktion

  • Durch Temperatur DNA Denaturieren
  • Richtige Primer zugeben
  • DNA Polymerase arbeiten lassen (Nucleotide zugeben)

Restriktions Enzyme

  • Schneiden DNA spezifisch an einer bestimmten Basesen Folgen
  • Über 100 verschiedene kommerziell erhältlich

Entdeckt in Bakterien zur Phagenabwehr (verdauen deren DNA)

Sticky End

"klebrige Enden"

Einige ungepaarte Basen am Ende der DNA

⇒ Paart sich gerne mit komplementärem Ende

(Durch gleiches Restriktionsenzym geschnitten)

DNA Ligase

Verknüpft angelagerte DNA kovalent

(Sticky Ends verbinden)

Vektor

Transportvehikel um DNA in eine Zelle zu schleusen

  • Plasmid
  • Viren / Phagen

Sequenzierung kurzer DNA Abschnitte

Materieal:

  • Matrizenstrang (Sequenz gefragt)
  • Primer
  • DNA-Polymerase
  • Gewöhnliche Nucleotide
  • Fluoreszierende Nucleotide mit desoxidiertem 3' Ende
    • Im Unterschuss
    • Jede Base eine andere Farbe

Resultat:

  • Fluoreszierende Nucleotide bewirken Kettenabbruch (keine weiteren Nucleotide können angehängt werden)
  • Unterschiedlich lange DNA Stücke werden nach länge sortiert
  • Farbe wird bestummen ⇒ Base

In situ-Hybridisierung

  • Fluoriszierende DNA/RNA binden im lebendigen Organismus an komplementäre mRNA
  • Anschauliches Bild wo im Organismus ein bestimmtes Gen expressioniert wird

DNA - Microarray

  • Gesammte mRNA eines Gewebes isolieren
  • Matrizen für cDNA (reverste Transkriptase) → Einstränig, fluoriszierend
  • Auf Microarray kleben einstränige DNA-Fragmente
  • Diese representieren ein Gen und sind genau lokalisiert

cDNA und MicroarrayDNA hybridisieren miteinander

⇒ Zeigt an ob und wie stark ein Gen expressioniert wird

Rekombinate Proteine

Biotechnologisch Hergestellte Proteine

(mit Hilfe von Gentechnisch veränderten Organismen)

Probleme bei der Herstellung Rekombinater Proteine

  • Prokariot ≠ Eukariot
    • Promotor
    • Spleissen
  • Protein muss nach Synthese noch in die Richtige sekundär/tertiär Struktur gebracht werden
  • Transgene Organissmen müssen produkt ausscheiden

Die Funktion eines Gens ermitteln

Gen ausschalten und schauen was passiert

  • Klonierte Gene mutieren und ins Lebewesen einsetzen
  • RNA-Interferenz
    • zu mRNA Komlementärer RNA-Strang in Zelle geben
    • RNA-Strang bindet an mRNA ⇒ inaktiviert

Lernen