1. Die Gene befinden sich im Zellkern. Zellleib. 2. Chromosomen bestehen aus DNA. 4. Ein Gen ist ein DNA-Abschnitt 7. Protein-Herstellung nach Bedarf

Transkript

1 rundlagen 1. Die ene befinden sich im Zellkern 3. lle hromosomen zusammen bilden das enom Zellleib Bakterium Pflanzenzelle menschliches enom Zellkern Muskelzelle Nervenzelle DN 2. hromosomen bestehen aus DN en hromosom en 4. Ein en ist ein DN-bschnitt 7. Protein-Herstellung nach Bedarf en U Protein ranskription 6. Vom en zum Protein RN ranslation 5. Die DN ist ein Doppelstrang

2 Wie entechnik funktioniert Bakterium 2. Der DN-Ring-rick Plasmid 1. Ein en wird isoliert aufschneiden (mittels Restriktionsenzym) menschliche Zelle heraustrennen (mittels Restriktions enzym) einkleben (mit Hilfe des Enzyms Ligase) Insulin-en menschliche DN Zellkern 3. Verändertes Erbgut 4. Human-Insulin aus Bakterien Bakterien vermehren Insulin aufreinigen Insulin

3 enomik Die DN-Welt Stopp- trennen 3. Sequenzierung: DN-Fragmente mit bekannter Endung auffüllen trennen auffüllen trennen + 1. Vorbereitung: DN-Stücke isolieren auffüllen 4. Elektrophorese: Sortieren nach rösse DN-Stück trennen 2. PR-echnik: exponentiell vermehren DN-Stück - DN-Bausteine,,, Polymerase

4 ranskriptomik Die RN-Welt 3. Hilfsgefährten der mrn snrn 4. Bausteine der Eiweissfabrik rrn rrn Ribosom (Eiweissfabrik) Protein snrn- Komplex snrn ranslation Lysin Spleissen lanin 2. ene verstummen lassen sirn sirn minosäure trn U nticodon Zelle Startsequenz mrn 1. Die Kuriere mrn 5. Die minosäure-schlepper trn RN Polymerase ranskription DN Schlusssequenz

5 Embryonale Stammzellen In-vitro-Befruchtung Eizelle Samenzelle Kerntransfer einzelliger Embryo teilen ewinnung embryonaler Stammzellen entkernte Eizelle Blastocyste Zellkern Stammzelllinien Körperzelle Spezialisierte Zellen

6 Behandlung von Krebs Sonde 1. ewebeprobe entnehmen 2. Den umor vergleichen 3. enetischer yp des umors Rezeptor Krebszelle 4. Biologische Krebsbehandlung Wachstumsfaktor mrn therapeutischer ntikörper

7 Somatische entherapie 2. esundes en isolieren defektes D-en gesundes D-en Virus mit eingebautem D-en blutbildende Stammzelle 3. Mittels Virus in die Zelle 1. Zellen mit defektem en 5. Das neue en wirkt 4. Zellen mit Extra-en blutbildende Stammzelle

8 Immunsystem und Impfungen Bakterium ewebezelle 2. Der Körper reagiert 1. Der Körper wird attackiert ntigen 3. Das Immunsystem wird aktiviert Makrophage edächtnis B-Zelle ntikörper aktivierte B-Zelle Helferzelle ktive Impfung ntikörper freisetzende B-Zelle Passive Impfung Erreger-Bruchstücke ntikörper

9 Vererbung dominanter Erbgang rezessiver Erbgang Eltern Mutter gesund Samenzelle Vater krank Mutter gesund, rägerin Vater gesund, räger Keimzellen Eizelle Kinder krank gesund gesund krank krank gesund gesund, räger gesund, räger

10 Zucht einer transgenen Pflanze 1. Ein Bakterium als entaxi grobakterium i-plasmid 2. Das entaxi wird vorbereitet einzubauendes en Markergen 3. Ein Unkraut steht Modell 6. Kleiner Unterschied, grosse Wirkung Blattscheibchen der ckerschmalwand ckerschmalwand mit Fremdgen 4. Bakterien- und Pflanzenzellen werden zusammengebracht Pflanzenzelle 5. Einschleusen der ene ckerschmalwand

11 Weltweiter nbau von V-Pflanzen Quelle: International Service for the cquisition of gri-biotech pplications (IS), Entspricht ha nbaufläche für transgene Pflanzen nbaufläche transgener Pflanzen 1996 Zunahme nbaufläche transgener Pflanzen bis 2001 Zunahme nbaufläche transgener Pflanzen bis 2006

12 Bt-Mais 4. Mais mit eingebautem Schädlingsschutz 1. Ein gefürchteter Schädling Maiszünsler junge Maispflanze Bacillus thuringiensis (Bt) Bt-Protein toter Maiszünsler Bt-Protein Bt-Mais konventioneller Mais Bt-en 3. Das Bt-Protein nützen 5. Erfahrungen vom cker 2. Ein Eiweiss mit Wirkung Maispflanzenzelle

13 Herstellung eines Enzyms zur Blutzuckerbestimmung Herkömmliche Produktion im Bakterium Leuconostoc Produktion im gentechnisch veränderten E. coli-k12-bakerium Verbrauch an Nährstoffen 6400 kg = 100 % 2,5 % = 160 kg Verbrauch an rinkwasser 120 m 3 = 100 % 0,8 % = 1m 3 Einsatz von mmoniumsulfat kg = 100 % 1,5 % = 200 kg Verbrauch an Kühlwasser 1500 m 3 = 100 % 2,0 % = 30 m 3 bwassermenge 1200 m 3 = 100 % 0,02 % = 0,2 m 3 Stromverbrauch 4000 kwh = 100 % 2,5 % = 100 kwh Quelle: Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, esundheit und Verbraucherschutz