Rekombinierte DNA:
Saved in:
| Format: | Book |
|---|---|
| Language: | German |
| Published: |
Heidelberg [u.a.]
Spektrum Akad. Verl.
1993
|
| Edition: | 2. Aufl. |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XX, 596 S. zahlr. Ill. und graph. Darst. |
| ISBN: | 3860250728 3860250787 |
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INHALTSUEBERSICHT
VORWORT DANKSAGUNG
XIX
XX
I. DIE ENTWICKLUNG DER DNA-REKOMBINATIONSTECHNIK
1. WIE DIE ROLLE DER GENE ERKANNT WURDE 1
2. DIE DNA IST DAS EIGENTLICHE GENETISCHE MATERIAL 11
3. DIE AUFKLAERUNG DES GENETISCHEN CODES 31
4. GENETISCHE ELEMENTE ZUR REGULATION DER GENEXPRESSION 45
5. HERSTELLUNGSMETHODEN FUER REKOMBINIERTE DNA-MOLEKUELE 57
II. DIE ANALYSE KLONIERTER GENE
6. DIE POLYMERASEKETTENREAKTION 71
7. DIE ISOLIERUNG KLONIERTER GENE 89
8. DIE KOMPLEXITAET DES GENOMS 123
9. DIE KONTROLLE DER EUKARYOTISCHEN GENEXPRESSION 139
10. SPRINGENDE GENE 161
III. NEUE METHODEN ZUR UNTERSUCHUNG DER GENFUNKTION
11. IN V/FRO-MUTAGENESE 175
12. UEBERTRAGUNG VON GENEN IN SAEUGERZELLCN 195
13. FUNKTIONSUNTERSUCHUNGEN AN EUKARYOTISCHEN GENEN MIT HILFE DER HEFE
217
14. DAS HINSCHLEUSEN FREMDER GENE IN MAEUSE 237
15. PFLANZEN-GENTECHNIK 255
IV. DIE ERFORSCHUNG WICHTIGER BIOLOGISCHER PROZESSE MIT HILFE
REKOMBINIERTER DNA
16. ERKENNUNGSMOLEKUELE DES IMMUNSYSTEMS 275
17. SIGNALTRANSFER DURCH MEMBRANEN 295
18. ONKOGENE UND ANTIONKOGENE 315
19. MOLEKULARE ANALYSE DES ZELLZYKLUS 347
20. GENE FUER DIE STEUERUNG DER EMBRYONALENTWICKLUNG VON DROSOPHILA 367
21. GENE FUER DIE HIRNFUNKTION 387
22. REKOMBINIERTE DNA UND EVOLUTION 409
V. DIE VERWENDUNG REKOMBINIERTER DNA IN DER BIOTECHNOLOGIE
23. DNA-REKOMBINATION IN MEDIZIN UND INDUSTRIE 427
24. GENTECHNIK IN DER LANDWIRTSCHAFT 445
25. DNA-REKOMBINATIONSTECHNIK IM KAMPF GEGEN AIDS 459
VI. DNA-REKOMBINATIONSTECHNIK UND HUMANGENETIK
26. DIE KARTIERUNG UND KLONIERUNG MENSCHLICHER KRANKHEITSGENE 483
27. DIAGNOSE VON ERBKRANKHEITEN AUF DNA-BASIS 509
28. WEGE ZU EINER GENTHERAPIE BEIM MENSCHEN 535
29. DIE UNTERSUCHUNG GANZER GENOME 549
30. DAS MENSCHLICHE GENOMPROJEKT DAS AUFSPUEREN ALLER GENE DES MENSCHEN
569
INDEX 585
IMAGE 2
INHALT
VORWORT DANKSAGUNG
XIX
XX SITZ DER DNA SIND DIE CHROMOSOMEN
ZELLEN ENTHALTEN NEBEN DNA AUCH RNA
I. DIE ENTWICKLUNG DER DNA-REKOMBINATIONSTECHNIK EIN BIOLOGISCHER
NACHWEIS FUER GENETISCHE MOLEKUELE WIRD ENTDECKT
ZELLEN SIND DIE BAUSTEINE ALLEN LEBENS 1
ZELLEN SIND WINZIGE, WACHSENDE FABRIKEN, DIE GLEICHZEITIG TAUSENDE
VERSCHIEDENER MOLEKUELE SYNTHETISIEREN 2
ZELLEMOLEKUELE LASSEN SICH IN *KLEINE MOLEKUELE UND MAKROMOLEKUELE
UNTERTEILEN 2
SPEZIELLE ZELLULAERE KATALYSATOREN, DIE ENZYME, BESTIMMEN, WELCHE
CHEMISCHEN REAKTIONEN IN ZELLEN ABLAUFEN 2
JEDES PROTEIN ZEICHNET SICH DURCH EINE SPEZIFISCHE AMINOSAEURESEQUENZ AUS
3
DIE FUNKTIONSFAEHIGKEIT EINES ENZYMS HAENGT VON DER PRAEZISEN FALTUNG
SEINER POLYPEPTIDKETTE AB 4
AKTIVIERTE UND DAHER ENERGIEREICHERE MOLEKUELE SIND REAKTIONSFREUDIGER 4
DER ZELLSTOFFWECHSEL WIRD IM DIAGRAMM UEBERSCHAUBAR 5
ENZYME KOENNEN NICHT DIE AMINOSAEURESEQUENZ DER POLYPEPTIDKETTEN BESTIMMEN
5
MENDELS KREUZUNGSVERSUCHE AN ERBSEN ENTHUELLTEN ERSTMALS GETRENNTE
ERBFAKTOREN (GENE) 5
CHROMOSOMEN SIND DIE TRAEGER DER ERBANLAGEN 6
DIE EIN-GEN-EIN-PROTEIN-HYPOTHESE 9
LITERATUR 10
VIREN ENTHALTEN ENGGEPACKTE GENETISCHE ELEMENTE, DIE SIE VON ZELLE ZU
ZELLE TRANSPORTIEREN
IN GROESSE UND FORM KOMPLEMENTAERE MOLEKUELE ZIEHEN SICH AN
DIE DNA WIRD VERMESSEN
REGELMAESSIGE 5 -3 -PHOSPHODIESTERBRUECKEN VERBINDEN DIE NUCLEOTIDE VON
DNA UND RNA
DNA AUS VERSCHIEDENEN ORGANISMEN UNTERSCHEIDET SICH STARK IN DER
BASENZUSAMMENSETZUNG
DIE DNA HAT EINE HOECHST REGELMAESSIGE GESTALT
DIE DNA BESTEHT AUS ZWEI POLYNUCLEOTIDKETTEN, DIE IN FORM EINER
DOPPELSCHRAUBE - DER DOPPELHELIX - UMEINANDER GEWUNDEN SIND
WASSERSTOFFBRUECKEN ZWISCHEN DEN BASENPAAREN HALTEN DIE DOPPELHELIX
ZUSAMMEN
DIE FAEHIGKEIT DER DNA ZUR SELBSTVERDOPPLUNG GRUENDET SICH AUF IHRE
KOMPLEMENTAERE STRUKTUR
DIE DNA-REPLIKATION ERWEIST SICH ALS SEMIKONSERVATIV
DNA-MOLEKUELE KOENNEN DENATURIEREN UND AUCH WIEDER RENATURIEREN
GC-BASENPAARE TRENNEN SICH SCHWERER ALS AT-BASENPAARE
11
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IMAGE 3
PALINDROME ERMOEGLICHEN WASSERSTOFFBRUECKEN
INNERHALB EINES EINZELNEN STRANGES 20
5-METHYLCYTOSIN KANN CYTOSIN IN DER DNA ERSETZEN 21
JEDES CHROMOSOM ENTHAELT NUR EIN EINZIGES DNA-MOLEKUEL 21
VIREN SIND EINE QUELLE HOMOGENER DNA-MOLEKUELE 21
DIE DNA DES LAMBDA-PHAGEN KANN SICH AN SPEZIFISCHER STELLE IN DAS E.
CO/Z-CHROMOSOM EINBAUEN 22
FEHLERHAFT AUSGEGLIEDERTE PHAGEN ENTHALTEN STUECKE DES
BAKTERIENCHROMOSOMS 23
PLASMIDE SIND SICH AUTONOM VERMEHRENDE MINICHROMOSOMEN 23
RINGFOERMIGE DNA-MOLEKUELE KOENNEN UEBERSPIRALISIERT SEIN 24
DOPPELHELICES SIND MEIST RECHTSGAENGIG GEWUNDEN, UNTER BESONDEREN
BEDINGUNGEN ABER LINKSGAENGIG 25
LITERATUR 27
31
IN EINEM MUTIERTEN HAEMOGLOBINMOLEKUEL WIRD DER AUSTAUSCH EINER EINZIGEN
AMINOSAEURE FESTGESTELLT 31
MIT DER ERFORSCHUNG VON E. COLI DRINGT DIE GENETIK SCHNELL ZUR
FEINSTRUKTUR VOR 31
DIE GENE UND IHRE POLYPEPTIDPRODUKTE SIND COLINEAR 32
RNA BRINGT DIE INFORMATION VON DER DNA ZU DEN PROTEINSYNTHESEORTEN IM
ZELLPLASMA 32
WIE REIHEN SICH AMINOSAEUREN AN DEN RNA-MATRIZEN ANEINANDER? 33
DIE ROLLE VON ENZYMEN UND MATRIZEN BEI DER NUCLEINSAEURE- UND
PROTEINBIOSYNTHESE 34
PROTEINE WERDEN VOM AMINOENDE ZUM CARBOXYLENDE HIN SYNTHETISIERT 34
AN DER PROTEINBIOSYNTHESE SIND DREI VERSCHIEDENE RNAS BETEILIGT 35
DER GENETISCHE BEWEIS, DASS CODONS DREI BASEN ENTHALTEN 36
RNA-KETTEN WERDEN VOM 5 - ZUM 3 -ENDE HIN SYNTHETISIERT UND IN DIESER
LESERICHTUNG AUCH UEBERSETZT 36
SYNTHETISCHE MRNA HILFT DIE ZUORDNUNG DER CODONS ZU KLAEREN 36
DER GENETISCHE CODE IST IM JUNI 1966 VOLLSTAENDIG ENTZIFFERT
EINZELNE TRNA-ARTEN KOENNEN INFOLGE *WACKELIGER BASENPAARUNG OFT MEHRERE
CODONS ERKENNEN
WIE UNIVERSELL IST DER GENETISCHE CODE?
GENE DURCHSCHNITTLICHER GROESSE ENTHALTEN MINDESTENS 1200 BASENPAARE
MUTATIONEN VERAENDERN DIE BASENSEQUENZ DER DNA
SUPPRESSOR-TRNAS VERURSACHEN ABLESEFEHLER
DIE START- UND STOPSIGNALE FUER DIE SYNTHESE SPEZIFISCHER RNA-MOLEKUELE
SIND IN DNA-SEQUENZEN VERSCHLUESSELT
ZUNEHMEND BESSERE SYSTEME FUER DIE IN V/FRO-TRANSLATION VON EXOGENER MRNA
WERDEN ENTWICKELT
LITERATUR
REPRESSOREN REGULIEREN DIE SYNTHESE INDUZIERTER ENZYME
BAKTERIENGENE MIT VERWANDTEN FUNKTIONEN SIND IN OPERONS ORGANISIERT
PROMOTOREN SIND DIE STARTSIGNALE FUER DIE RNA-SYNTHESE
KONSTITUTIVE SYNTHESE VON REPRESSORMOLEKUELEN
REPRESSOREN WERDEN ISOLIERT UND IDENTIFIZIERT
POSITIVE REGULATION DER GENTRANSKRIPTION
ATTENUATION - EINE WEITERE FORM DER REGULATION
DIE KONTROLLE DER TRANSLATION IST DIE ZWEITE MOEGLICHKEIT, DIE
PROTEINSYNTHESE ZU REGULIEREN
ANFANGSSCHWIERIGKEITEN BEI DER AUFKLAERUNG DER GENREGULATION IN HOEHEREN
PFLANZEN UND TIEREN
GEREINIGTE RRNA-GENE DES KRALLENFROSCHES XENOPUS WERDEN ISOLIERT
EUKARYOTISCHE MRNAS HABEN KAPPEN UND SCHWAENZE
EUKAROYTEN HABEN DREI VERSCHIEDENE RNA-POLYMERASEN
EUKARYOTISCHE DNA IST AUF NUCLEOSOMEN GEWICKELT
TIERVIREN BIETEN EIN MODELLSYSTEM FUER DIE GENEXPRESSION HOEHERER ZELLEN
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52
IMAGE 4
RNA-TUMORVIREN REPLIZIEREN SICH UEBER EIN
DOPPELSTRAENGIGES DNA-ZWISCHENPRODUKT
LITERATUR
SEQUENZIERUNGSMETHODEN FUER NUCLEINSAEUREN WERDEN ENTWICKELT
RESTRIKTIONSENZYME SCHNEIDEN DIE DNA SEQUENZSPEZIFISCH
RESTRIKTIONSKARTEN SIND HOCHSPEZIFISCH
RESTRIKTIONSFRAGMENTE FUEHREN ZU LEISTUNGSSTARKEN NEUEN METHODEN DER
DNA-SEQUENZIERUNG
OLIGONUCLEOTIDE KOENNEN CHEMISCH SYNTHETISIERT WERDEN
VIELE RESTRIKTIONSENZYME PRODUZIEREN FRAGMENTE MIT KLEBRIGEN (KOHAESIVEN)
ENDEN
AN DER REPLIKATION DER DNA SIND VIELE ENZYME BETEILIGT
KLEBRIGE ENDEN LASSEN SICH ENZYMATISCH AN STUMPFE ENDEN HEFTEN
KLEINE PLASMIDE SIND VEHIKEL FUER FREMDE GENE
DIE DNA HOEHERER ORGANISMEN WIRD EINER ANALYSE AUF MOLEKULARER EBENE
ZUGAENGLICH
WISSENSCHAFTLER AEUSSERN SICH BESORGT UEBER DIE GEFAHREN DER
UNEINGESCHRAENKTEN GENKLONIERUNG
AUF DER ASILOMAR-KONFERENZ WERDEN RICHTLINIEN FUER DIE
DNA-REKOMBINATIONSFORSCHUNG VORGESCHLAGEN
DIE GENTECHNIK ETABLIERT SICH
LITERATUR
II. DIE ANALYSE KLONIERTER GENE
DIE POLYMERASEKETTENREAKTION VERVIELFAELTIGT BESTIMMTE DNA-BEREICHE
DER ABLAUF EINER POLYMERASEKETTENREAKTION
DIE TA^-POLYMERASE VEREINFACHT UND VERBESSERT DIE PCR-METHODE
DIE GENAUIGKEIT DER DNA-SYNTHESE MIT HILFE DER TAG-POLYMERASE BESTIMMT
DIE PRAEZISION DER PCR-VERVIELFAELTIGUNG
53
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75
DIE DNA FUER DIE PCR STAMMT AUS VIELFAELTIGEN QUELLEN 76
DIE PCR-METHODE LAESST SICH ZUR VERVIELFAELTIGUNG SPEZIFISCH MENSCHLICHER
DNA-SEQUENZEN VERWENDEN 76
PCR-PRODUKTE LASSEN SICH UNMITTELBAR SEQUENZIEREN 77
NACHWEIS VON MUTATIONEN MIT HILFE DER PCR-METHODE 78
DIE VERVIELFAELTIGUNG MIT HILFE DER PCR-METHODE LAESST SICH ZUR UEBERWACHUNG
DER KREBSTHERAPIE EINSETZEN 79
DIE VERVIELFAELTIGUNG MIT PCR DIENT ZUM NACHWEIS VON BAKTERIEN- UND
VIRUSINFEKTIONEN 80
DIE VERVIELFAELTIGUNG DURCH PCR LAESST SICH ZUR GESCHLECHTSBESTIMMUNG
PRAENATALER ZELLEN EINSETZEN 81
PCR-METHODEN ERLAUBEN KOPPLUNGSANALYSEN UNTER VERWENDUNG EINER EINZIGEN
SAMENZELLE 82
PCR-METHODEN LASSEN SICH FUER STUDIEN DER MOLEKULAREN EVOLUTION EINSETZEN
84
VERUNREINIGUNGEN KOENNEN BEI PCR-UNTERSUCHUNGEN EIN PROBLEM DARSTELLEN 84
DIE POLYMERASEKETTENREAKTION - EINE METHODISCHE REVOLUTION IN DER
MOLEKULARGENETIK 85
LITERATUR 86
DIE ENTWICKLUNG VERBESSERTER BAKTERIEN UND VEKTOREN 89
GRUNDLEGENDE KLONIERUNGSSTRATEGIEN UMFASSEN DREI SCHRITTE 91
DIE WAHL DES RICHTIGEN AUSGANGSMATERIALS IST BEI DER KLONIERUNG
ENTSCHEIDEND 91
ENZYME SCHREIBEN MRNA IN CDNA UM 91
ZUR VERMEHRUNG IN BAKTERIEN LASSEN SICH CDNA-MOLEKUELE MIT VEKTOREN
VERBINDEN 93
MIT NUCLEINSAEURESONDEN KANN MAN KLONE IDENTIFIZIEREN, DIE EINE GESUCHTE
DNA-SEQUENZ TRAGEN 93
MAN KANN SYNTHETISCHE OLIGONUCLEOTIDSONDEN AUF DER BASIS BEKANNTER
PROTEINSEQUENZEN ENTWERFEN 95
MIT DIFFERENTIELLER HYBRIDISIERUNG FINDET MAN GEWEBESPEZIFISCHE CDNAS 96
IMAGE 5
MIT GENSONDEN AUS KONSERVIERTEN ABSCHNITTEN IN
PROTEINFAMILIEN KANN MAN NEUE VERWANDTE GENE IDENTIFIZIEREN 98
EXPRESSIONSVEKTOREN LASSEN SICH ZUR ISOLIERUNG SPEZIFISCHER CDNAS
EINSETZEN 101
DURCH EINEN FUNKTIONSTEST IN E. COLI KANN MAN KLONIERTE GENE ISOLIEREN
103
MAN KANN KLONIERTE GENE MIT HILFE EINES FUNKTIONSTESTS IN EUKARYOTISCHEN
ZELLEN ISOLIEREN 103
MAN KANN KLONIERTE DNA DURCH SEQUENZIERUNG ANALYSIEREN 103
COMPUTER HABEN DIE UEBERSETZUNG DER DNA-SEQUENZ IN DIE PROTEINSEQUENZ
VEREINFACHT 105
DIE SUCHE IN SEQUENZDATENBANKEN ERMOEGLICHT ES, PROTEINE UND IHRE
FUNKTION ZU BESTIMMEN 108
ES GIBT MEHRERE VERFAHREN ZUR ANALYSE CDNA-CODIERTER PROTEINE 108
MAN KANN GENOMISCHE FRAGMENTE IN BAKTRIOPHAGEN KLONIEREN 111
COSMIDE ERLAUBEN DIE KLONIERUNG GROSSER ABSCHNITTE GENOMISCHER DNA 112
DURCH *WANDERN AUF DEM CHROMOSOM LASSEN SICH LANGE ABSCHNITTE
EUKARYOTISCHER DNA ANALYSIEREN 113
MIT SOUTHERN- UND NORTHERN-HYBRIDISIERUNGS- VERFAHREN KANN MAN DNA UND
RNA ANALYSIEREN 115
LITERATUR 118
123
DIE GESTUECKELTEN GENE WERDEN ENTDECKT 123
IN EUKARYOTISCHEN GENEN WERDEN INTRONS ENTDECKT 124
AN DEN EXON-INTRON-GRENZEN LIEGEN SPEZIFISCHE BASENSEQUENZEN 125
ALTERNATIVES SPLEISSEN LIEFERT VERSCHIEDENE MRNAS VON EIN UND DEMSELBEN
GEN 126
INTRONS MARKIEREN MANCHMAL FUNKTIONELLE PROTEINDOMAENEN 127
IN EUKARYOTISCHEN GENEN GIBT ES UEBERALL BEREICHE FUER DIE
TRANSKRIPTIONSKONTROLLE 128
SEQUENZEN IN DER GENMITTE REGULIEREN DIE TRANSKRIPTION DURCH DIE
RNA-POLYMERASE III 129
GENE, DIE HAEUFIG VORKOMMENDE PRODUKTE CODIEREN, SIND OFT TANDEMFOERMIG
WIEDERHOLT 130
ZUSAMMENLIEGENDE GLOBIN-GENE WERDEN WAEHREND DER ENTWICKLUNG KOORDINIERT
EXPRIMIERT 131
PSEUDOGENE ENTSTEHEN DURCH DIE VERVIELFAELTIGUNG AKTIVER GENE UND SAMMELN
IM LAUFE DER EVOLUTION MUTATIONEN AN 131
KURZE REPETITIVE SEQUENZEN SIND UEBERALL IM EUKARYOTISCHEN GENOM
VERSTREUT 132
GENOMBEREICHE, DIE NICHT TRANSKRIBIERT WERDEN, SIND HAEUFIG METHYLIERT
133
DIE MEISTEN GENE SIND ERHEBLICH GROESSER ALS IHRE MRNA 133
MANCHMAL SIND INNERHALB VON GENEN ANDERE GENE CODIERT 134
ZUSAMMENFASSUNG
LITERATUR
135
136
139
IN DER NAEHE DER 5 -ENDEN KANN MAN GEMEINSAME SEQUENZMOTIVE ERKENNEN 139
ENHANCER AKTIVIEREN DIE GENEXPRESSION UEBER GROSSE ENTFERNUNGEN HINWEG 140
ENHANCER KOENNEN GEWEBESPEZIFISCH ODER DURCH SIGNALE REGULIERT WERDEN 142
ENHANCER ENTHALTEN ERKENNUNGSSTELLEN FUER DNA-BINDENDE PROTEINE 143
GENE LASSEN SICH IN ZELLFREIEN EXTRAKTEN TRANSKRIBIEREN 143
GENSPEZIFISCHE TRANSKRIPTIONSFAKTOREN SIND DNA-BINDENDE PROTEINE 144
DIE REINIGUNG UND KLONIERUNG VON TRANSKRIPTIONSFAKTOREN 146
TRANSKRIPTIONSFAKTOREN LASSEN SICH NACH IHRER
STRUKTUR IN FAMILIEN EINTEILEN 146
TRANSKRIPTIONSFAKTOREN SIND AUS MODULEN AUFGEBAUT 149
WIE FUNKTIONIEREN TRANSKRIPTIONSFAKTOREN? 151
DIE SPLEISSMASCHINERIE DER ZELLEN IST AUSSERGEWOEHNLICH SELEKTIV UND
PRAEZISE 152
SYNTHETISCHE PRAE-MRNAS WERDEN IN OOCYTEN UND ZELLFREIEN EXTRAKTEN
GESPLEISST 153
ZELLFREIE EXTRAKTE KANN MAN FRAKTIONIEREN, UM SPLEISSFAKTOREN ZU
IDENTIFIZIEREN
TRANS-WIRKENDE SPLEISSFAKTOREN STEUERN DAS ALTERNATIVE SPLEISSEN
LITERATUR
154
155
157
IMAGE 6
10. SPRINGENDE GENE 161
DIE SEQUENZIERUNG OFFENBART DEN AUFBAU BAKTERIELLER TRANSPONIERBARER
ELEMENTE 161
MANCHE TRANSPONIERBAREN ELEMENTE BEI EUKARYOTEN AEHNELN BAKTERIELLEN
TRANSPOSONS 162
DIE TY-ELEMENTE DER HEFE BILDEN EINE ANDERE KLASSE TRANSPONIERBARER
ELEMENTE 163
REPETITIVE ELEMENTE UND WEITERVERARBEITETE PSEUDOGENE SIND UEBERBLEIBSEL
VON TRANSPOSITIONSEREIGNISSEN 164
BAKTERIELLE TRANSPOSONS SPRINGEN MITTELS DNA-ZWISCHENSTUFEN 164
TY-ELEMENTE TRANSPONIEREN MITTELS EINER RNA-Z WISCHENSTUFE 167
DER PAARUNGSTYPWECHSEL BEI HEFEN GESCHIEHT DURCH REPLIKATIVE
TRANSPOSITION 168
FUNKTIONSFAEHIGE IMMUNGLOBULINGENE ENTSTEHEN
DURCH GEORDNETE GENUMLAGERUNGEN 169
GENUMORDNUNGEN GEHEN MANCHMAL SCHIEF 170
TRANSPONIERBARE ELEMENTE SIND EIN WIRKSAMES MITTEL ZUM NACHWEIS UND ZUR
VERAENDERUNG VON GENEN 171
LITERATUR 173
III. NEUE METHODEN ZUR UNTERSUCHUNG DER GENFUNKTION
11. IN VITRO-M UTAGENESE 175
MIT DER IN V/FRO-MUTAGENESE LAESST SICH DIE FUNKTION VON GENEN UNTERSUCHEN
175
DIE ERKENNUNGSSTELLEN VON RESTRIKTIONSENDO- NUCLEASEN BIETEN DEN
EINFACHSTEN ZUGANG ZUR MUTAGENESE 176
DIE KARTIERUNG EINES BAKTERIELLEN TRANSPOSONS DURCH EINBAU VON *LINKERN
177
MIT HILFE GESTAFFELTER DELETIONEN (NESTED DELETIONS) KANN MAN DIE
GRENZEN EINER TRANSKRIPTIONS- KONTROLLREGION ERMITTELN 179
LINKER-SCANNING-MUTAGENESE ERLAUBT EINE SYSTEMATISCHE ANALYSE VON
PROMOTOREN 179
DURCH CHEMISCHE MODIFIKATION DER DNA ODER DURCH ENZYMATISCHEN EINBAU
FALSCHER BAUSTEINE LASSEN SICH WILLKUERLICHE NUCLEOTIDSUBSTITUTIONEN
ERZEUGEN 179
SYNTHETISCHE OLIGONUCLEOTIDE ERLEICHTERN DIE MUTAGENESE 183
MUTIERTE KLONE LASSEN SICH DURCH HYBRIDISIERUNG UND DNA-SEQUENZIERUNG
IDENTIFIZIEREN 184
DURCH OLIGONUCLEOTIDKASSETTEN LASSEN SICH GEZIELTE MUTATIONEN LEICHT
EINBAUEN 186
DIE GENSYNTHESE ERLEICHTERT DIE HERSTELLUNG NORMALER UND IMITIERTER
PROTEINE 187
DIE PCR-METHODE LAESST SICH ZUR ERZEUGUNG VON GENEN VERWENDEN, DIE
PROTEINCHIMAEREN CODIEREN 189
DIE MUTAGENESE VERSCHAFFT ZUGANG ZUR AUFKLAERUNG DER GENFUNKTION UND ZUM
PROTEINDESIGN 192
LITERATUR 193
12. UEBERTRAGUNG VON GENEN IN SAEUGERZELLEN 195
DIE ETABLIERUNG UNSTERBLICHER ZELLINIEN MACHT DEN GENTRANSFER
PRAKTIKABEL 195
GENTRANSFER KAM ERSTMALS BEI DER UNTERSUCHUNG VON TUMORVIREN ZUM EINSATZ
SELEKTIERBARE MARKER, DIE IN SAEUGERZELLEN FUNKTIONIEREN, ERMOEGLICHEN DEN
GENTRANSFER DURCH COTRANSFORMATION
196
197
UNMITTELBAR NACH DER TRANSFEKTION WIRD DIE VON AUSSEN ZUGEGEBENE DNA
VORUEBERGEHEND EXPRIMIERT 200
DIE GENAMPLIFIKATION LAESST SICH ZUM ZWECK EINER ERHOEHTEN
PROTEINEXPRESSION EINSETZEN 200
ZUR TRANSFEKTION SCHWIERIG ZU MANIPULIERENDER ZELLTYPEN ENTWICKELTE MAN
SPEZIELLE METHODEN 202
VIRALE VEKTOREN SCHLEUSEN FREMDE DNA MIT HOHER EFFIZIENZ IN ZELLEN EIN
204
VACCINIA- UND BACULOVIREN DIENEN ZUR PRODUKTION GROSSER PROTEINMENGEN 206
RETROVIREN SIND LEISTUNGSFAEHIGE VEKTOREN FUER DEN STABILEN GENTRANSFER
208
DER FORSCHER HAT WENIG EINFLUSS AUF DAS SCHICKSAL DER TRANSFERIERTEN DNA
209
ANTI-SINN-RNA UND -DNA KOENNEN DIE GENFUNKTION ZUM ERLIEGEN BRINGEN 209
DIE HOMOLOGE REKOMBINATION LAESST SICH ZUR INAKTIVIERUNG ZELLULAERER GENE
EINSETZEN
LITERATUR
211
214
IMAGE 7
13. FUNKTIONSUNTERSUCHUNGEN AN EUKARYOTISCHEN
GENEN MIT HILFE DER HEFE 217
DIE GENE FUER BIOSYNTHESEWEGE VON HEFE KLONIERT MAN DURCH KOMPLEMENTATION
VON MUTATIONEN IN E. COLI 218
SCHAUKELVEKTOREN REPLIZIEREN SICH SOWOHL IN E. COLI ALS AUCH IN HEFE 219
EIN EINZELNES GEN KANN WEIBLICHE MAEUSE IN MAENNLICHE VERWANDELN 247
HEFEGENE LASSEN SICH DURCH EINFACHE KOMPLEMENTATIONSVERFAHREN KLONIEREN
HOMOLOGE REKOMBINATION IST BEI HEFE ZIEMLICH HAEUFIG
220
221
DIE KLONIERUNG DER FUER DIE PAARUNG ERFORDERLICHEN GENE LAESST EINEN
AEHNLICHEN SIGNALWEG WIE IN HOEHEREN ORGANISMEN ERKENNEN 223
DURCH GENETISCHE EXPERIMENTE MIT HEFE LASSEN SICH BIOCHEMISCHE
ZUSAMMENHAENGE GENAU AUFKLAEREN 227
MAN KANN SICH DIE GENETISCHE ANALYSE IN HEFE ZUNUTZE MACHEN, UM GENE
HOEHERER ORGANISMEN ZU IDENTIFIZIEREN UND ZU UNTERSUCHEN 231
LITERATUR 233
14. DAS EINSCHLEUSEN FREMDER GENE IN MAEUSE 237
FREMDE GENE WERDEN IN DIE CHROMOSOMEN DER EMPFAENGERTIERE EINGEBAUT 237
FREMDE DNA WIRD IN ZELLEN DER KEIMBAHN STABIL EINGEBAUT 238
EMBRYONALE STAMMZELLEN KOENNEN FREMDE GENE ENTHALTEN 238
TRANSGENE LASSEN SICH IN EINEM GEWEBESPEZIFISCHEN MUSTER REGULIEREN 239
MAN KANN TRANSGENE GEZIELT IN BESTIMMTEN GEWEBEN EXPRIMIEREN 241
TRANSGENE LASSEN SICH ZUR VERNICHTUNG BESTIMMTER ZELLTYPEN EINSETZEN 241
MIT RETROVIREN LAESST SICH DIE ABSTAMMUNG VON ZELLEN ZURUECKVERFOLGEN 242
TRANSGENE KOENNEN DIE FUNKTION ENDOGENER GENE ZERSTOEREN 242
DURCH STILLEGUNG VON GENEN DURCH HOMOLOGE REKOMBINATION WERDEN KOMPLEXE
GENSYSTEME VERSTAENDLICH 243
DIE UNTERSUCHUNG DER GENETISCHEN STEUERUNG BEI DER MAUSENTWICKLUNG 244
TRANSGENE MAEUSE LIEFERN MODELLE FUER KRANKHEITEN DES MENSCHEN 247
PRAEGUNG - MAENNCHEN UND WEIBCHEN LEISTEN EINEN UNTERSCHIEDLICHEN
GENETISCHEN BEITRAG ZU IHREN NACHKOMMEN 249
LITERATUR
15. PFLANZEN-GENTECHNIK
252
255
TRANSGENE LASSEN SICH ZUM AUFFINDEN VON WIRTSGENEN EINSETZEN 245
PFLANZEN BESITZEN VOR- UND NACHTEILE FUER DIE GENETISCHE MANIPULATION 255
AUS EINZELNEN ZELLEN KANN MAN GANZE PFLANZEN REGENERIEREN 256
BLATTSCHEIBCHEN SIND EIN WICHTIGES ZIEL FUER DEN GENTRANSFER 256
DAS TI-PLASMID VON AGROBACTERIUM VERURSACHT WURZELHALSGALLEN 257
EIN TEIL DES TI-PLASMIDS, DIE T-DNA, WIRD IN PFLANZENZELLEN
EINGESCHLEUST 259
MAN HAT DIE T-DNA MODIFIZIERT, UM SIE ALS GENVEKTOR EINZUSETZEN 260
REPORTERGENE WEISEN AUF DIE EXPRESSION VON TRANSGENEN IN PFLANZLICHEM
GEWEBE HIN 261
VIREN LASSEN SICH ALS VEKTOREN FUER GANZE PFLANZEN VERWENDEN 263
ELEKTROSCHOCKS UND GEWEHRE TRANSFERIEREN DNA IN PFLANZENZELLEN 263
DURCH BOMBARDIERUNG MIT DNA-UEBERZOGENEN KUEGELCHEN LASSEN SICH TRANSGENE
ORGANELLEN ERZEUGEN 266
PFLANZENGENE LASSEN SICH MIT HILFE TRANSPONIER- BARER ELEMENTE KLONIEREN
266
T-DNA DIENT ALS INSERTIONSMUTAGEN 268
ARABIDOPSIS DIENT ALS MODELLORGANISMUS FUER DIE MOLEKULARGENETISCHE
ANALYSE VON PFLANZEN 269
LITERATUR 272
IV. DIE ERFORSCHUNG WICHTIGER BIOLOGISCHER PROZESSE MIT HILFE
REKOMBINIERTER DNA
16. ERKENNUNGSMOLEKUELE DES IMMUNSYSTEMS 275
DIE GRUNDSTRUKTUR DER ANTIKOERPERMOLEKUELE WIRD AUFGEKLAERT 275
IMAGE 8
MIT DER NOCH JUNGEN DNA-REKOMBINATIONSTECHNIK
GELINGT ES, DIE DREYER-BENNETT-HYPOTHESE ZU BESTAETIGEN 276
DIE UMLAGERUNG VON ANTIKOERPERGENEN ERZEUGT AN DER V-C-VERBINDUNG WEITERE
SEQUENZVIELFALT 278
BEIM KJASSENWECHSEJ WERDEN NUETZLICHE ERKENNUNGSSPEZIFITAETEN AUF
ANTIKOERPERMOLEKUELE MIT UNTERSCHIEDLICHEN AUFGABEN UEBERTRAGEN 280
DER MECHANISMUS DER ANTIKOERPERGENUMLAGERUNG LAESST SICH DURCH EINSCHLEUSEN
KUENSTLICHER GENE IN ZELLEN UNTERSUCHEN 281
DIE GENKLONIERUNG BRACHTE DIE ERFORSCHUNG DER ZELLULAEREN IMMUNITAET STARK
VORAN 283
T-ZELLEN ERKENNEN ANTIGENE NUR AUF KOERPEREIGENEN ZELLEN 285
DIE KLONIERUNG DER MHC-GENE VERDEUTLICHT, DASS WENIGE POLYMORPHE GENE DEM
INDIVIDUUM EINE EIGENE BIOLOGISCHE IDENTITAET VERMITTELN 285
T-ZELL-REZEPTOREN ERKENNEN ANTIGENE NUR IN VERBINDUNG MIT EINEM
MHC-MOLEKUEL 286
INTERZELLULAERE KOMMUNIKATION REGULIERT DIE FUNKTION DES IMMUNSYSTEMS 288
PROTEINE DER IMMUNGLOBULIN-UEBERFAMILIE WIRKEN AN DER KOMMUNIKATION
ZWISCHEN ZELLEN MIT 289
VIELEN KRANKHEITEN LIEGEN FEHLFUNKTIONEN DES IMMUNSYSTEMS ZUGRUNDE 289
LITERATUR 291
17. SIGNALTRANSFER DURCH MEMBRANEN 295
DER ACETYLCHOLINREZEPTOR IST EIN LIGANDEN- GESTEUERTER IONENKANAL 296
MANCHE REZEPTOREN SIND UEBER GTP-BINDENDE PROTEINE MIT SECOND
MESSENGER-SYSTEMEN VERKNUEPFT 297
G-PROTEIN-GEKOPPELTE REZEPTOREN DURCHZIEHEN SIEBENMAL DIE MEMBRAN 297
DER AUSTAUSCH VON DOMAENEN LAESST DIE STRUKTURELLE GRUNDLAGE DER
REZEPTOR-EFFEKTOR-KOPPLUNG ERKENNEN 299
SEHPIGMENTE SIND SIGNALSENDENDE REZEPTOREN 300
REZEPTOREN FUER WACHSTUMSFAKTOREN BESITZEN EINGEBAUTE ENZYMAKTIVITAETEN
300
REZEPTOREN KOENNEN MIT INTRAZELLULAEREN PROTEIN- KINASEN ASSOZIIERT SEIN
302
REZEPTOREN AKTIVIEREN GEMEINSAME SECOND MESSENGER-SYSLEMT 303
PROTEINPHOSPHORYLIERUNG IST EIN HAUPTMECHANISMUS BEI DER
SIGNALUEBERMITTLUNG IN DIE ZELLE 305
STEROIDREZEPTOREN SIND TRANSKRIPTIONSFAKTOREN 307
CAMP-SIGNALE ERREICHEN DEN ZELLKERN UEBER DIE PHOSPHORYLIERUNG VON
TRANSKRIPTIONSFAKTOREN 308
DIE UNTERSUCHUNG DER ZIELGENE FUEHRT ZUR AUFKLAERUNG DES
SIGNALTRANSDUKTIONSWEGES 309
UNMITTELBAR FRUEHE GENE SIND SOGENANNTE THIRD MESSENGERS 311
LITERATUR 312
18. ONKOGENE UND ANTIONKOGENE 315
KREBS IST EINE GENETISCHE ERKRANKUNG 315
TUMORZELLEN IN ZELLKULTUR HABEN EIN ABNORMES WACHSTUMSVERHALTEN 315
DANK DER TUMORVIREN ERHAELT DIE KREBSFORSCHUNG ZUGANG ZU MOLEKULAREN
METHODEN 316
DIE ONKOGENE DER RETROVIREN WERDEN AUS DER ZELLULAEREN DNA EINGEFANGEN
317
DURCH INSERTIONSMUTAGENESE KOENNEN VIREN ZELLULAERE PROTOONKOGENE
AKTIVIEREN 319
DIE ANALYSE VON TUMORCHROMOSOMEN LAESST UMLAGERUNGEN VON PROTOONKOGENEN
ERKENNEN 321
DER TRANSFORMIERTE PHAENOTYP LAESST SICH DURCH DNA-TRANSFEKTION UEBERTRAGEN
322
EIN AKTIVIERTES ONKOGEN DES MENSCHEN WIRD KLONIERT 324
DAS ONKOGEN DES MENSCHLICHEN BLASENCARCINOMS IST EIN AKTIVIERTES RAS-G&N
324
DAS RAS-ONKOGEN DES BLASENCARCINOMS WIRD DURCH EINE PUNKTMUTATION
AKTIVIERT 326
PROTOONKOGENE CODIEREN BESTANDTEILE DES SIGNALUEBERTRAGUNGSWEGES 327
PROTOONKOGENE KOENNEN WACHSTUMSFAKTOREN ODER IHRE REZEPTOREN CODIEREN 328
VIELE PROTOONKOGENPRODUKTE SIND INTRAZELLULAERE SIGNALUEBERTRAEGER 328
MANCHE PROTOONKOGENPRODUKTE SIND TRANSKRIPTIONSFAKTOREN 329
EXPERIMENTELLE MODELLE FUER DIE KOMPLEXE KREBSENTSTEHUNG: MULTIPLE
TREFFER 330
ONKOGENE LOESEN IN TRANSGENEN MAEUSEN KREBS AUS 331
IMAGE 9
DAS FUSIONSPARADOXON: NORMALES WACHSTUM
DOMINIERT UEBER TRANSFORMATION 332
DIE NEIGUNG ZU KREBS KANN ERBLICH SEIN 335
DIE KLONIERUNG DES FUER DIE DISPOSITION ZUM RETINOBLASTOM
VERANTWORTLICHEN GENS 336
DAS RB-PROTEIN IST DAS ZIEL VON TUMORVIRUSONKOGENEN 336
DER SELTSAME FALL P53: EIN ONKOGEN WECHSELT INS GEGNERISCHE LAGER 337
SCHRITTWEISE ZUM COLORECTALEN CARCINOM: ONKOGENE UND ANTIONKOGENE - EINE
WAHRE GESCHICHTE 338
KREBS IST DAS ERGEBNIS EINER ANHAEUFUNG DOMINANTER UND REZESSIVER
MUTATIONEN 341
LITERATUR 343
19. MOLEKULARE ANALYSE DES ZELLZYKLUS 347
DER ZELLZYKLUS UMFASST VIER PHASEN 347
ES GIBT ZWEI ARTEN DER ZELLTEILUNGSSTEUERUNG 348
BEI DER HEFE LAESST SICH DIE ZELLZYKLUSSTEUERUNG HERVORRAGEND ANALYSIEREN
348
TEMPERATURSENSITIVE MUTANTEN SIND WERTVOLLE HILFSMITTEL ZUR ERFORSCHUNG
DES ZELLTEILUNGSZYKLUS 350
DAS CDC28-G&R CODIERT EINE UBIQUITAERE PROTEINKINASE 351
DIE PROTEINKINASEAKTIVITAET DES CDC2-PROTEINS
VARIIERT MIT DEM ZELLZYKLUS 354
MPF ENTHAELT CDC2 354
DIE CYCLINE WERDEN KLONIERT 356
CYCLIN UND CDC2 BILDEN EINEN PROTEINKOMPLEX 357 DER ABBAU VON CYCLIN IST
VORAUSSETZUNG FUER DIE INAKTIVIERUNG DER KINASEFUNKTION 360
EINE ANDERE GRUPPE VON CYCLINEN REGULIERT CDC28 IN DER GL-PHASE 360
ANDERE CDC-PROTEINE WIRKEN EBENFALLS AN DER REGULATION DER
CDC2-KINASEAKTIVITAET MIT 361
AUF DER EBENE DER REKOMBINIERTEN DNA TREFFEN SICH DIE VERSCHIEDENEN
EXPERIMENTELLEN SYSTEME 363
LITERATUR 364
20. GENE FUER DIE STEUERUNG DER EMBRYONALENTWICKLUNG VON DROSOPHILA 367
DURCH ZUFALL UND SYSTEMATISCHES SUCHEN IDENTIFIZIEREN DIE GENETIKER
ENTWICKLUNGS- REGULATIONSGENE 367
DIE ERSTEN ENTWICKLUNGSGENE VON DROSOPHILA WURDEN DURCH
CHROMOSOMENWANDERUNG KLONIERT 370
ENTWICKLUNGSGENE VON DROSOPHILA HABEN DIE HOMOEODOMAENE GEMEINSAM 371
ANTERIOR-POSTERIORE POLARITAET ENTSTEHT DURCH EINEN
HOMOEODOMAENENPROTEIN-GRADIENTEN 372
LUECKENGENE LEGEN DIE ERSTEN UNTERTEILUNGEN DES EMBRYOS FEST 372
SEGMENTIERUNGSGENE UNTERTEILEN DEN EMBRYO IN STREIFEN 373
DAS BICOID-PROTEIN REGULIERT DIREKT DIE TRANSKRIPTION VON HUNCHBACK 373
ABGEGRENZTE CW-AKTIVE REGULATORELEMENTE CODIEREN DIE STREIFENFOERMIGEN
EXPRESSIONSMUSTER 376
DIE SPEZIFITAET DER HOMOEOTISCHEN GENE IST BISHER NICHT ERKLAERBAR 377
DIE BILDUNG DER ENDEN DES EMBRYOS ERFORDERT EINEN
PROTEINKINASEABHAENGIGEN SIGNALTRANSDUKTIONSWEG 379
DER REGULIERTE TRANSPORT EINES TRANSKRIPTIONSFAKTORS IN DEN ZELLKERN
ERZEUGT DORSOVENTRALE POLARITAET 379
ENTWICKLUNGSGENE VON DROSOPHILA HELFEN BEI DER ISOLIERUNG NEUER
ENTWICKLUNGSGENE AUS WIRBELTIEREN 381
LITERATUR 383
21. GENE FUER DIE HIRNFUNKTION 387
DIE KLONIERUNG VON GENEN, WELCHE DIE ENTWICKLUNG VON NEURONEN
SPEZIFIZIEREN 387
NEUROTROPHE FAKTOREN STIMULIEREN WACHSTUM UND DIFFERENZIERUNG VON
NEURONEN 389
RETROVIREN DIENEN ZUR MARKIERUNG UND IMMORTALISIERUNG VON NEURONEN 391
KLONIERUNG UND MUTAGENESE FUEHREN ZU STRUKTURMODELLEN
SPANNUNGSGESTEUERTER IONENKANAELE 394
NEUROTRANSMITTERREZEPTOREN BILDEN EINE GROSSE GENFAMILIE 396
DURCH HOMOLOGIEABHAENGIGE KLONIERUNG WERDEN BESTANDTEILE DES
SIGNALTRANSDUKTIONSWEGES OLFAKTORISCHER NEURONEN ISOLIERT 398
IMAGE 10
LERNEN UND GEDAECHTNIS ERFORDERN DAUERHAFTE
FUNKTIONSAENDERUNGEN VON NEURONEN 400
MOLEKULARE KLONIERUNG UND GENKARTIERUNG HELFEN BEI DER ERFORSCHUNG DER
ALZHEIMER- KRANKHEIT 404
LITERATUR 406
22. REKOMBINIERTE DNA UND EVOLUTION 409
WAHRSCHEINLICH ENTSTAND DAS LEBEN IN EINER RNA-WELT 409
WARUM SOVIEL DNA? 413
GENE LASSEN SICH DURCH BEWEGLICHE ELEMENTE
AUS- UND ANSCHALTEN 414
INTRONS SIND ALTE GENBESTANDTEILE 415
DAS HIN- UND HERSCHIEBEN VON EXONS FOERDERT
DIE EVOLUTION DER GENE 416
GENDUPLIKATIONEN TREIBEN DIE EVOLUTION VORAN 418
DNA-UHREN MESSEN DAS TEMPO DER EVOLUTION 418
DURCH RRNA-SEQUENZIERUNG LASSEN SICH DIE LEBENDEN ORGANISMEN DREI GROSSEN
REICHEN ZUORDNEN 419
MIT DNA-REKOMBINATIONSTECHNIKEN WURDEN DIE VERWANDTSCHAFTSVERHAELTNISSE
BEI DEN PRIMATEN NEU GEORDNET 420
MITOCHONDRIALE DNA ALS MOLEKULARE UHR 420
MANCHE INTRAZELLULAEREN ORGANELLEN WAREN FRUEHER BAKTERIEN 421
DNA-FINGERABDRUCKE HELFEN UNS DIE GENETISCHE GRUNDLAGE DES ALTRUISMUS ZU
VERSTEHEN 422
LITERATUR 424
V. DIE VERWENDUNG REKOMBINIERTER DNA IN DER BIOTECHNOLOGIE
23. DNA-REKOMBINATION IN MEDIZIN UND INDUSTRIE 427
MIT NEUENTWICKELTEN EXPRESSIONSYSTEMEN LASSEN SICH REKOMBINIERTE
PROTEINE HERSTELLEN 427
INSULIN IST DAS ERSTE GENTECHNISCH GEWONNENE ARZNEIMITTEL, DAS BEIM
MENSCHEN ANGEWENDET WERDEN DARF 428
BAKTERIEN ERZEUGEN AUF ZWEI WEGEN REKOMBINIERTES MENSCHLICHES
WACHSTUMSHORMON 429
DURCH EXPRESSION EINES VIRUS-OBERFLAECHENANTIGENS IN HEFE WIRD EIN
HEPATITIS-B-IMPFSTOFF ERZEUGT 430
KOMPLEXE MENSCHLICHE PROTEINE LASSEN SICH IN GROSSEM UMFANG MIT
SAEUGERZELLKULTUREN HERSTELLEN 432
MONOKLONALE ANTIKOERPER WIRKEN ALS *MAGISCHE KUGELN 433
MENSCHLICHE ANTIKOERPER GEGEN SPEZIFISCHE ANTIGENE LASSEN SICH DIREKT
KLONIEREN UND SELEKTIEREN 434
*HUMANISIERTE MONOKLONALE ANTIKOERPER BEHALTEN IHRE AKTIVITAET, VERLIEREN
ABER IHRE IMMUNOGENITAET 437
DURCH PROTEINDESIGN LASSEN SICH ANTIKOERPER FUER SPEZIELLE ANWENDUNGEN
*MASSSCHNEIDERN 438
MIT PROTEINDESIGN KANN MAN WASCHMITTELENZYME OPTIMIEREN 438
FESTER BINDENDE VARIANTEN EINES WACHSTUMSHORMONS WERDEN PER
PHAGENDISPLAY SELEKTIONIERT 439
NEUE TECHNOLOGIEN VERSPRECHEN NEUARTIGE ANSAETZE BEIM MEDIKAMENTENDESIGN
440
LITERATUR 442
24. GENTECHNIK IN DER LANDWIRTSCHAFT 445
PFLANZEN, DIE EIN VIRUS-HUELLPROTEIN EXPRIMIEREN, SIND
INFEKTIONSRESISTENT 445
PFLANZEN, DIE EIN BAKTERIENTOXIN EXPRIMIEREN, SIND VOR INSEKTENBEFALL
GESCHUETZT 446
HERBIZIDTOLERANTE TRANSGENE PFLANZEN ERLAUBEN EINE WIRKSAMERE BEKAEMPFUNG
DES UNKRAUTS 448
MIT DER GENTECHNIK LASSEN SICH PFLANZEN MIT NEUEN BLUETENFARBEN UND
FORMEN HERSTELLEN 449
PFLANZEN ALS PROTEINPRODUZENTEN KOENNTEN FUER DIE INDUSTRIE VON GROSSEM
NUTZEN SEIN 449
GENTECHNISCH HERGESTELLTES RINDERWACHSTUMSHORMON STIMULIERT DIE
MILCHPRODUKTION UND VERBESSERT DIE FUTTERVERWERTUNG 451
VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG TRANSGENER NUTZTIERE WERDEN ENTWICKELT 451
PHARMAZEUTISCHE PROTEINE LASSEN SICH IN TRANSGENEN TIEREN HERSTELLEN 452
NUTZTIERE LASSEN SICH DURCH DIE TRANSGENE EXPRESSION VIRALER
HUELLPROTEINE VOR VIRUSINFEKTIONEN SCHUETZEN 453
DIE ANWENDUNG DER BIOTECHNOLOGIE IN DER LANDWIRTSCHAFT ERFORDERT
KONTINUIERLICHE FORSCHUNG UND GESELLSCHAFTLICHE DISKUSSIONEN 454
LITERATUR 456
IMAGE 11
25. DNA-REKOMBINATIONSTECHNIK IM KAMPF
GEGEN AIDS 459
DAS MENSCHLICHE IMMUNSCHWAECHEVIRUS IST DIE
URSACHE VON AIDS 459
HIV IST EIN RETROVIRUS 460
HIV GEHOERT ZUR KOMPLEXESTEN BEKANNTEN KLASSE
VON RETROVIREN 460
DAS TAT-GEN REGULIERT DIE SYNTHESE DER HIV-RNA 462
REV REGULIERT DIE WANDERUNG VON HIV-RNA AUS DEM KERN IN DAS CYTOPLASMA
465
DAS E/-GEN KOENNTE FUER DIE IN VJVO-REPLIKATION PATHOGENER AIDS-VIREN
ENTSCHEIDEND SEIN 465 AZT BEEINTRAECHTIGT DIE SYNTHESE DER VIRUS-DNA 465
EIN WEITERES ZIEL DER MEDIKAMENTOESEN AIDS-THERAPIE IST DIE HIV-PROTEASE
469
HIV INFIZIERT UND TOETET T-LYMPHOCYTEN, DIE DEN CD4-REZEPTOR TRAGEN 469
LOESLICHE CD4-MOLEKUELE KOENNEN DIE HIV-INFEKTION VERHINDERN 470
CD4-TOXIN-KONJUGATE TOETEN SPEZIFISCH HLV-INFIZIERTE ZELLEN 471
DER TRANSPORT VON HIV-PROTEINEN ZUR ZELLOBERFLAECHE LAESST SICH HEMMEN 471
DAS AFFEN-IMMUNSCHWAECHE-VIRUS UND TIERMODELLE NUETZEN DER AIDS-FORSCHUNG
473
REKOMBINIERTE HIV-PROTEINE KOENNTEN ALS IMMUNOGENE FUER AIDS-IMPFSTOFFE
DIENEN 474
DAS KAPOSI-SARKOM IST EIN MIT AIDS ASSOZIIERTER TUMOR 476
DNA-REKOMBINATIONSTECHNIK KLAERT DIE URSPRUENGE UND EVOLUTION DER
MENSCHLICHEN IMMUNSCHWAECHEVIREN 476
DIE GENTECHNIK STEHT IM KAMPF GEGEN AIDS AN VORDERSTER FRONT 477
BEI MANCHEN MENSCHLICHEN ERBKRANKHEITEN KENNT MAN DIE ZUGRUNDELIEGENDE
STOFFWECHSELSTOERUNG 484
LITERATUR 478
DIE *POSITIONELLE KLONIERUNG NUTZT DIE LAGE EINES GENS AUF EINEM
CHROMOSOM, UM ES ZU KLONIEREN 485
EINE SUBCHROMOSOMALE KARTIERUNG VON GENEN UND MARKERN KANN MAN MIT
HYBRIDEN SOMATISCHER ZELLEN ERREICHEN 487
KLONIERTE GENE UND MARKER KANN MAN DURCH IN . FK-HYBRIDISIERUNG AUF
CHROMOSOMEN LOKALISIEREN 487
CHROMOSOMENANOMALIEN SIND EIN WEITERES MITTEL, UM KRANKHEITSGENE ZU
LOKALISIEREN 489
RESTRIKTIONSFRAGMENT-LAENGENPOLYMORPHISMEN DIENEN BEI DER
KOPPLUNGSANALYSE ALS MARKER 490
DIE KOPPLUNG ERRECHNET MAN AUS DER REKOMBINATIONSHAEUFIGKEIT 492
ANOMALE X-CHROMOSOMEN ERMOEGLICHEN DIE KLONIERUNG DES GENS FUER DIE
DUCHENNE- MUSKELDYSTROPHIE 493
CDNAS DES DMD-GENS WURDEN MIT HILFE ZWEIER STRATEGIEN KLONIERT 494
DAS GEN FUER CYSTISCHE FIBROSE KLONIERTE MAN MIT HILFE DER RFLP-ANALYSE
UND DES CHROMSOME JUMPING 497
DAS GEN FUER CYSTISCHE FIBROSE WURDE MIT HILFE DER DNA-SEQUENZIERUNG
IDENTIFIZIERT 499
AUS DER SEQUENZ KLONIERTER KRANKHEITSGENE ERHAELT MAN HINWEISE AUF DIE
PROTEINFUNKTION 500
MIT KLONIERTEN GENEN, KANN MAN DIE EXPRESSION UND FUNKTION VON PROTEINEN
STUDIEREN 500
DIE KLONIERUNG DER GENE POLYGENER UND MULTIFAKTORIELLER ERKRANKUNGEN IST
SCHWIERIG 502
MAN KANN GENKANDIDATEN EINSETZEN, UM GENE MENSCHLICHER ERKRANKUNGEN ZU
KLONIEREN 502
DIE KLONIERUNG DER GENE FUER MENSCHLICHE KRANKHEITEN WIRD WEITERHIN AUF
KOPPLUNGSSTUDIEN ANGEWIESEN SEIN 503
LITERATUR 505
VI. DNA-REKOMBINATIONSTECHNIK UND HUMANGENETIK
26. DIE KARTIERUNG UND KLONIERUNG MENSCHLICHER KRANKHEITSGENE 483
MENSCHLICHE ERBKRANKHEITEN BESITZEN EINFACHE ODER KOMPLIZIERTE
VERERBUNGSMUSTER 483
27. DIAGNOSE VON ERBKRANKHEITEN AUF DNA-BASIS 509
BIOCHEMISCHE MARKER ZUR FRUEHDIAGNOSE 509
MUTATIONEN IN GLOBIN-GENEN VERURSACHEN DIE THALASSAEMIEN 511
RFLPS UND KOPPLUNGSANALYSE IM DIENSTE DER DIAGNOSE 514
IMAGE 12
EIN KOPPLUNGSUNGLEICHGEWICHT KANN BEI DER
DIAGNOSE EINGESETZT WERDEN 516
FUER EINE DIREKTE DIAGNOSE VON DMD VERWENDET MAN EXONDELETIONEN 517
MUTATIONEN KOENNEN EINE RESTRIKTIONSSTELLE VERAENDERN: DAS ERMOEGLICHT EINE
DIREKTE DIAGNOSE DER SICHELZELLANAEMIE 518
DIE DUCHENNE-MUSKELDYSTROPHIE BEHANDELT MAN MIT EINEM MYOBLASTENTRANSFER
543
MAN KANN GENE IN VIVO ZIELGERICHTET EINSCHLEUSEN 543
MENSCHEN ERHIELTEN BEREITS GENETISCH MANIPULIERTE
ALLELSPEZIFISCHE OLIGONUCLEOTIDSONDEN LASSEN SICH FUER DIE SUCHE NACH
MUTATIONEN EINSETZEN 519
LYMPHOCYTEN
DER MENSCHLICHE ADENOSINDESAMINASE-MANGEL LAESST SICH MIT GENTHERAPIE
BEHANDELN
LITERATUR
DIE INDIREKTE LIGASE-METHODE DECKT MUTATIONEN AUF 520 29. DIE
UNTERSUCHUNG GANZER GENOME
DIE POLYMERASEKETTENREAKTION REVOLUTIONIERT DIE DIAGNOSE AUF DNA-BASIS
522
DNA-DIAGNOSEVERFAHREN WERDEN ZUR UNTERSCHEIDUNG VON TUMORTYPEN
EINGESETZT 524
MAN ENTWICKELT NEUARTIGE METHODEN FUER DIE SUCHE NACH MUTATIONEN 525
GENETISCHE TESTS BRINGEN AUSSER NUTZEN VIELLEICHT AUCH PROBLEME MIT SICH
527
MAN KANN HYPERVARIABLE ODER VARIABLE LOCI VON TANDEMWIEDERHOLUNGEN ZUR
PERSONEN- IDENTIFIZIERUNG EINSETZEN 527
DIE VERWENDUNG DES DNA-FINGERPRINTING VOR GERICHT 529
DIE GENETISCHE PRIVATSPHAERE WIRD ZU EINEM WICHTIGEN THEMA WERDEN 531
LITERATUR 532
28. WEGE ZU EINER GENTHERAPIE BEIM MENSCHEN 535
BEI TRANSGENEN TIEREN KONNTE MAN GENSCHAEDEN KORRIGIEREN 535
DIE GENTHERAPIE BEIM MENSCHEN WIRFT ETHISCHE FRAGEN AUF 536
DIE CYSTISCHE FIBROSE KANN MAN IN VITRO KORRIGIEREN 538
HAEMATOPOETISCHE STAMMZELLEN DIENEN ZUR EXPRESSION MENSCHLICHER GENE IN
TIEREN 539
GENTECHNISCH VERAENDERTE KNOCHENMARKSZELLEN UEBERLEBEN IN VIVO FUER LANGE
ZEIT 540
HAUTFIBROBLASTEN SIND ZIELZELLEN FUER EINE GENTHERAPIE 540
LEBERZELLEN LASSEN SICH FUER EINE GENTHERAPIE EINSETZEN 542
MAN HAT VERSUCHE ZUR GENTHERAPIE BEI GROSSEN TIEREN DURCHGEFUEHRT 542
SEHR GROSSE DNA-STUECKE LASSEN SICH MIT DER PULSFELDGELELEKTROPHORESE
(PFGE) AUFTRENNEN
ZUM AUFSTELLEN PHYSIKALISCHER KARTEN SETZT MAN DIE PFGE IM GROSSEN
MASSSTAB EIN
544
544
545
549
549
551
UM DAS KLONIERTE GENOM VON E. COLI ZUSAMMEN- ZUSETZEN, MUSS MAN
UEBERLAPPENDE ABSCHNITTE FINDEN 551
ZUR KLONIERUNG SEHR GROSSER DNA-FRAGMENTE VERWENDET MAN KUENSTLICHE HEFE-
CHROMOSOMEN (YACS) 555
MIT YACS KANN MAN COSMID-CONTIGS VON C. ELEGANS VERBINDEN 557
MITTELS IN MTA-HYBRIDISIERUNG ORDNET MAN COSMID- UND YAC-KLONE ENTLANG
DEN CHROMOSOMEN DER SPEICHELDRUESENZELLEN VON DROSOPHILA AN 557
MAN HAT EIN GANZES HEFECHROMOSOM SEQUENZIERT 559
EINE MEHRFACHMETHODE BESCHLEUNIGT DIE DNA-SEQUENZIERUNG 560
DIE AUTOMATISIERUNG DER DNA-SEQUENZIERUNG BESCHLEUNIGT DEN VORGANG
ERHEBLICH 560
HOMOLOGIEVERGLEICHE FOERDERN DAS VERSTEHEN VON DNA-SEQUENZEN 560
FUER DIE DNA-SEQUENZIERUNG IM GROSSEN MASSSTAB WIRD MAN NEUARTIGE METHODEN
BENOETIGEN 564
LITERATUR 565
30. DAS MENSCHLICHE GENOMPROJEKT - DAS AUFSPUEREN ALLER GENE DES MENSCHEN
569
DIE AUFSTELLUNG EINER HOCHAUFLOESENDEN GENETISCHEN KARTE DES MENSCHEN MIT
HILFE VON REFERENZMARKERN 569
MENSCHLICHE CHROMOSOMEN LASSEN SICH MIT HILFE VON MASCHINEN TRENNEN, DIE
ZELLEN SORTIEREN 571
DNA ZUR KLONIERUNG LAESST SICH IM MIKROMASSSTAB AUS MENSCHLICHEN
CHROMOSOMEN AUSSCHNEIDEN 572
IMAGE 13
HYBRIDE SOMATISCHER ZELLEN DIENEN ALS QUELLEN
GEREINIGTER MENSCHLICHER CHROMOSOMEN-DNA 573
ROENTGENBESTRAHLTE FRAGMENTE MENSCHLICHER CHROMOSOMEN LASSEN SICH FUER DIE
GENKARTIERUNG EINSETZEN 574
KLONIERTE MENSCHLICHE DNA-FRAGMENTE MUESSEN ZU CONTIGS VON
MEGABASENUMFANG ZUSAMMENGEFUEGT WERDEN 575
SEQUENZMARKIERTE STELLEN IDENTIFIZIEREN KLONIERTE DNA 576
IN YACS KANN MAN VOLLSTAENDIGE MENSCHLICHE KRANKHEITSGENE WIEDER
ZUSAMMENSETZEN 577
YACS LASSEN SICH FUER DIE KLONIERUNG DER TELOMERE MENSCHLICHER
CHROMOSOMEN EINSETZEN 577
YACS HALFEN, DAS GEHEIMNIS DES FRAGILE-X- BEREICHS ZU LUEFTEN 578
DIE SEQUENZIERUNG DES MENSCHLICHEN HPRT-GENS IN GROSSEM MASSSTAB ERFOLGTE
IN VIER SCHRITTEN 579
DIE SPEICHERUNG UND ANALYSE VON GENOMDATEN ERFORDERN GROSSE DATENBANKEN
579
MAN KANN DIE GENKARTIERUNG DURCH SPEZIESVERGLEICHE ERLEICHTERN 580
DIE MENSCHHEIT WIRD VOM WISSEN UEBER UNSER GENOM PROFITIEREN 580
LITERATUR 581
INDEX 585
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