Gentechnologie für Einsteiger:
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| Language: | German |
| Published: |
München
Elsevier, Spektrum Akad. Verl.
2007
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| Edition: | 5. Aufl. |
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Inhalt
Vorwort v
Vorwort zur vierten englischen Auflage
VI
Vorwort zur dritten englischen Auflage
VII
Vorwort zur zweiten englischen Auflage VIII
Vorwort zur ersten englischen Auflage
X
|. Grundprinzipien der Klonierung und DNA-Analyse 1
1 Warum sind Klonierung und DNA-Analyse so wichtig? 3
1.1 Frühe Entwicklungen in der Genetik 3
1.2 Die Entwicklung der DNA-Klonierung und die Polymerase-
kettenreaktion 4
1.3 Was ist DNA-Klonierung? 5
1.4 WasistPCR? 5
1.5 Warum sind DNA-Klonierung und PCR so wichtig? 7
1.6 Ein Wegweiser durch dieses Buch 13
Literatur 14
2 KLonierungsvektoren: Plasmide und Bakteriophagen 15
2.1 Plasmide 15
2.2 Bakteriophagen 21
Literatur 30
3 Die Reinigung von DNA aus lebenden Zellen 31
3.1 Die Präparation der gesamten Zeil-DNA 31
3.2 Die Präparation von Plasmid-DNA 44
3.3 Die Präparation von Bakteriophagen-DNA 51
Literatur 58
4 Die Manipulation der gereinigten DNA 59
4.1 Das Spektrum der Enzyme zur DNA-Manipulation 60
4.2 Enzyme zum Schneiden der DNA: Restriktionsendonucleasen 67
4.3 Ligation: Das Verbinden von DNA-Molekülen 85
Literatur 94
Inhalt
5 Das Einführen von DNA in lebende Zellen 95
5.1 Transformation: Die Aufnahme von DNA durch
Bakterienzellen 98
5.2 Die Identifizierung von Rekombinanten 101
5.3 Das Einführen von Phagen-DNA in Bakterienzellen 107
5.4 Die Identifizierung rekombinierter Phagen 11
1
5.5 Einschleusen von DNA in eukaryotische Zellen 11
з
Literatur 116
6 Klonierungsvektoren für
E. coli
117
6.1 Klonierungsvektoren auf der Grundlage
von E. co/i-Plasmiden 118
6.2 Klonierungsvektoren auf der Grundlage
des Bakteriophagen
M
13 125
6.3 Klonierungsvektoren auf der Grundlage
des Bakteriophagen
λ
132
6.4 Mit A- und anderen Vektoren mit hoher Kapazität kann man
genomische Bibliotheken konstruieren 141
6.5 Vektoren für andere Bakterien 142
Literatur 143
7 Klonierungsvektoren für Eukaryoten 145
7.1 Vektoren für Hefe und andere Pilze 145
7.2 Klonierungsvektoren für höhere Pflanzen 155
7.3 Klonierungsvektoren für Tiere 166
Literatur 172
8 Die Gewinnung eines
Klons
von einem bestimmten Gen 173
8.1 Das Problem der Selektion 173
8.2 Direkte Selektion 175
8.3 Die Suche nach Klonen in einer Genbibliothek 179
8.4 Methoden zur Identifizierung von Klonen 182
Literatur 197
9 Die Polymerasekettenreaktion (PCR) 199
9.1 Die Polymerasekettenreaktion im Überblick 199
9.2 Die PCR: einige Einzelheiten 202
9.3 Probleme mit der Fehlerhäufigkeit der Thij-Polymerase 212
Literatur 213
Inhalt
—
Il Die
Anwendung der Klonierung und
DNA-Analyse in der Forschung 215
10 Untersuchungen der Lage und Struktur von Genen 217
10.1 Die Bestimmung der Lage eines klonierten Gens 217
10.2 DNA-Sequenzierung: Die Feinanalyse der Genstruktur 225
Literatur 238
11 Die Untersuchung der Genexpression und Genfunktion 239
11.1 Die Analyse der Transkripte klonierter Gene 241
11.2 Die Untersuchung der Expressionsregulation von Genen 250
11.3 Nachweis und Untersuchung des Translationsprodukts eines
klonierten Gens 260
Literatur 273
12 Genomanalyse 275
12.1 Genomik: wie man ein Genom sequenziert 276
12.2 Postgenomik: der Versuch, die Sequenz eines Genoms
zu verstehen 289
12.3 Analyse von Transkriptom und Proteom 294
Literatur 299
III.
Anwendungen der Klonierung und DNA-Analyse
in der Biotechnologie 301
13 Die Proteinproduktion mit klonierten Genen 303
13.1 Spezielle Vektoren für die Expression fremder
Gene in E. coli
306
13.2 Allgemeine Probleme mit der gentechnischen Protein¬
produktion in
E. coli
315
13.3 Gentechnische Proteinproduktion mit Eukaryotenzellen 319
Literatur 327
14 Klonierung und DNA-Analyse in der Medizin 329
14.1 Gentechnische Arzneimittelproduktion 329
14.2 Identifizierung krankheitserzeugender Gene beim Menschen 342
14.3 Gentherapie 348
Literatur 351
15 Klonierung und DNA-Analyse in der Landwirtschaft 353
15.1 Das Hinzufügen von Genen bei Pflanzen 354
15.2 Inaktivierung von Genen 367
15.3 Probleme mit gentechnisch veränderten Pflanzen 373
Literatur 377
Inhalt
16 Klonierung und DNA-Analyse in Kriminalistik, Gerichtsmedizin
und Archäologie 379
16.1 DNA-Analyse zur Identifizierung Tatverdächtiger 379
16.2 Verwandtschaftsnachweis durch DNA-Typisierung 383
16.3 Geschlechtsbestimmung durch DNA-Analyse 386
16.4 Archäogenetik: DNA-Analysen in der Evolutionsforschung 390
Literatur 396
Glossar 397
Index 421 |
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Inhalt
Vorwort v
Vorwort zur vierten englischen Auflage
VI
Vorwort zur dritten englischen Auflage
VII
Vorwort zur zweiten englischen Auflage VIII
Vorwort zur ersten englischen Auflage
X
|. Grundprinzipien der Klonierung und DNA-Analyse 1
1 Warum sind Klonierung und DNA-Analyse so wichtig? 3
1.1 Frühe Entwicklungen in der Genetik 3
1.2 Die Entwicklung der DNA-Klonierung und die Polymerase-
kettenreaktion 4
1.3 Was ist DNA-Klonierung? 5
1.4 WasistPCR? 5
1.5 Warum sind DNA-Klonierung und PCR so wichtig? 7
1.6 Ein Wegweiser durch dieses Buch 13
Literatur 14
2 KLonierungsvektoren: Plasmide und Bakteriophagen 15
2.1 Plasmide 15
2.2 Bakteriophagen 21
Literatur 30
3 Die Reinigung von DNA aus lebenden Zellen 31
3.1 Die Präparation der gesamten Zeil-DNA 31
3.2 Die Präparation von Plasmid-DNA 44
3.3 Die Präparation von Bakteriophagen-DNA 51
Literatur 58
4 Die Manipulation der gereinigten DNA 59
4.1 Das Spektrum der Enzyme zur DNA-Manipulation 60
4.2 Enzyme zum Schneiden der DNA: Restriktionsendonucleasen 67
4.3 Ligation: Das Verbinden von DNA-Molekülen 85
Literatur 94
Inhalt
5 Das Einführen von DNA in lebende Zellen 95
5.1 Transformation: Die Aufnahme von DNA durch
Bakterienzellen 98
5.2 Die Identifizierung von Rekombinanten 101
5.3 Das Einführen von Phagen-DNA in Bakterienzellen 107
5.4 Die Identifizierung rekombinierter Phagen 11
1
5.5 Einschleusen von DNA in eukaryotische Zellen 11
з
Literatur 116
6 Klonierungsvektoren für
E. coli
117
6.1 Klonierungsvektoren auf der Grundlage
von E. co/i-Plasmiden 118
6.2 Klonierungsvektoren auf der Grundlage
des Bakteriophagen
M
13 125
6.3 Klonierungsvektoren auf der Grundlage
des Bakteriophagen
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132
6.4 Mit A- und anderen Vektoren mit hoher Kapazität kann man
genomische Bibliotheken konstruieren 141
6.5 Vektoren für andere Bakterien 142
Literatur 143
7 Klonierungsvektoren für Eukaryoten 145
7.1 Vektoren für Hefe und andere Pilze 145
7.2 Klonierungsvektoren für höhere Pflanzen 155
7.3 Klonierungsvektoren für Tiere 166
Literatur 172
8 Die Gewinnung eines
Klons
von einem bestimmten Gen 173
8.1 Das Problem der Selektion 173
8.2 Direkte Selektion 175
8.3 Die Suche nach Klonen in einer Genbibliothek 179
8.4 Methoden zur Identifizierung von Klonen 182
Literatur 197
9 Die Polymerasekettenreaktion (PCR) 199
9.1 Die Polymerasekettenreaktion im Überblick 199
9.2 Die PCR: einige Einzelheiten 202
9.3 Probleme mit der Fehlerhäufigkeit der Thij-Polymerase 212
Literatur 213
Inhalt
—
Il Die
Anwendung der Klonierung und
DNA-Analyse in der Forschung 215
10 Untersuchungen der Lage und Struktur von Genen 217
10.1 Die Bestimmung der Lage eines klonierten Gens 217
10.2 DNA-Sequenzierung: Die Feinanalyse der Genstruktur 225
Literatur 238
11 Die Untersuchung der Genexpression und Genfunktion 239
11.1 Die Analyse der Transkripte klonierter Gene 241
11.2 Die Untersuchung der Expressionsregulation von Genen 250
11.3 Nachweis und Untersuchung des Translationsprodukts eines
klonierten Gens 260
Literatur 273
12 Genomanalyse 275
12.1 Genomik: wie man ein Genom sequenziert 276
12.2 Postgenomik: der Versuch, die Sequenz eines Genoms
zu verstehen 289
12.3 Analyse von Transkriptom und Proteom 294
Literatur 299
III.
Anwendungen der Klonierung und DNA-Analyse
in der Biotechnologie 301
13 Die Proteinproduktion mit klonierten Genen 303
13.1 Spezielle Vektoren für die Expression fremder
Gene in E. coli
306
13.2 Allgemeine Probleme mit der gentechnischen Protein¬
produktion in
E. coli
315
13.3 Gentechnische Proteinproduktion mit Eukaryotenzellen 319
Literatur 327
14 Klonierung und DNA-Analyse in der Medizin 329
14.1 Gentechnische Arzneimittelproduktion 329
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15 Klonierung und DNA-Analyse in der Landwirtschaft 353
15.1 Das Hinzufügen von Genen bei Pflanzen 354
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15.3 Probleme mit gentechnisch veränderten Pflanzen 373
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Inhalt
16 Klonierung und DNA-Analyse in Kriminalistik, Gerichtsmedizin
und Archäologie 379
16.1 DNA-Analyse zur Identifizierung Tatverdächtiger 379
16.2 Verwandtschaftsnachweis durch DNA-Typisierung 383
16.3 Geschlechtsbestimmung durch DNA-Analyse 386
16.4 Archäogenetik: DNA-Analysen in der Evolutionsforschung 390
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