Transgene Tiere. Johannes Schenkel. 4y Springer. 2., überarbeitete und aktualisierte Auflage Mit 82 Abbildungen und 20 Tabellen

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1 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Johannes Schenkel Transgene Tiere 2., überarbeitete und aktualisierte Auflage Mit 82 Abbildungen und 20 Tabellen 4y Springer

2 Inhaltsverzeichnis Einführung Strategien zur Generierung transgener Tiere Nutzen der transgenen Tiere Genregulation Entwicklung Krankheiten Produktiver Nutzen Testsysteme 11 Grundlagen der Embryologie und Molekularbiologie Embryonalentwicklung der Maus Die Fellfarbe der wichtigsten Labormäuse und deren Genetik A - Agouti B - Braun C - Albino D - Dilute Die Herkunft der Labormäuse Inzuchten, Nomenklatur Hybride Coisogene und congene Tiere Auszuchten Molekular- und zellbiologische Methoden zur Generierung und Charakterisierung transgener Tiere cdna-klonierung Klonierung genomischer Genabschnitte RNA-Interferenz Vermehrung und Selektion klonierter Gene Southern Blot Northern Blot Polymerasekettenreaktion (PCR) Reverse Transkriptase-Polymerasekettenreaktion (RT-PCR) Western Blot Transfektion von Zellen Hefen Gewebeschnitte 34

3 VIII Inhaltsverzeichnis Zytometrie Die Aktivität der ß-Galaktosidase Die Aktivität des Green Fluorescent Proteins 38 Generierung transgener Tiere, weitere Mutanten Vorkern- oder Pronukleus-injizierte transgene Tiere Homologe Rekombination, Gene Targeting Kombinierte Verfahren Viraler Gentransfer Weitere Mutanten Spontane Mutanten Induzierte Mutanten ENU-Mutanten Kerntransfer 48 Vektoren Vektoren zur Generierung transgener Tiere (Überexprimierer, Pronukleus-Transgene) Expression des Transgens Reportergene RNA-Interferenz Regulation des Transgens Integration des Transgens ins Wirtsgenom Vektoren zur Generierung von homologen Rekombinanten Targetingvektoren Knock in-mutanten Konditionale Mutationen Anreicherung rekombinierter Klone in Kultur Positive Selektion Negative Selektion Trap Vektoren Vektoren für die Virusintegration 69 Gewinnung von Eizellen und Embryonen in verschiedenen Stadien sowie deren Kultivierung Superovulation Präparation von Ovidukt und Uterus Präparation der Oozyten und Embryonen Einzeller (Oozyten und Zygoten) Zwei- bis Achtzeller Blastozysten Kultivierung der Embryonen 83

4 Inhaltsverzeichnis IX 6 Kultivierung embryonaler Stammzellen Isolierung von ES-Zellen Fibroblastenkulturen Wachstum der ES-Zellen auf Feeder-Layers 88 7 Manipulation der Embryonen Mikroinjektionsanlage Kapillaren Transferkapillaren Injektionskapillaren Haltekapillaren Mikroinjektion in Vorkerne Injektion von ES-Zellen in Blastozysten Injektion von Viruspartikeln Alternativen zur Mikroinjektion 99 8 Vasektomie männlicher Mäuse Generierung scheinträchtiger Weibchen, Embryotransfer, Austragen und Aufzucht der Tiere Generierung scheinträchtiger weiblicher Mäuse Ovidukttransfer Uterustransfer Aufzucht transgener Tiere Kaiserschnitt Markierung der Tiere, Testsauf Transgenität, Datenbanken Markierung der Tiere Genotypisierung Datenbanken Analyse transgener Tiere Bestimmung des Phänotyps Bestimmung des Expressionsmusters der Transgen-kodierten RNA Analyse der Genexpression im Western Blot Fluoreszenz Gewebeschnitte Blutanalyse Funktionelle Assays Mausklinik Zucht und Haltung transgener Tiere, Nomenklatur Zucht und Haltung, Genotypen Nomenklatur Auswirkung eines Transgens oder einer Mutation auf das Trägertier 139

5 X Inhaltsverzeichnis 14 Sicherung transgener Tierstämme, Tierhygiene Erhaltung transgener Tiere Kryokonservierung und Möglichkeiten zur Reduzierung des Versuchstierverbrauchs Kryokonservierung von Embryonen Kryokonservierung von Spermatozoen in vitro-fertilisation Tierhygiene Quarantäne, Sanierung von Tieren Ausstattung des Labors Ausstattung des Tierlabors Konventionelle Haltung Isolatorhaltung Einzeln ventilierte Käfigsysteme (IVC) Ventilierte Schränke Barrierenhaltung Platzbedarf Personalbedarf Haltungsstrategien Ausstattung eines transgenen Labors Weitere transgene Tiermodelle und ihre Anwendung Transgene Ratten Transgene Kaninchen Transgene Schweine Transgene Schafe und Ziegen Transgene Rinder Nicht humane Primaten Transgenes Geflügel Transgene Fische Transgene Insekten Transgene Nematoden Transgene Frösche Gesetzliche Vorschriften, Empfehlungen, Patentwürdigkeit, ethische Vertretbarkeit, Tierschutz Gentechnikrecht Tierschutzrechtliche Bestimmungen Weitere Empfehlungen Patentwürdigkeit transgener Tiere Ethische Vertretbarkeit transgener Experimente Tierschutz 200 Literatur 203 Index 221