Genetik - The Human Genome Project. Überblick über die Genetik. Die gesamte Erbinformation eines Menschen befindet sich in jedem Zellkern



Ähnliche Dokumente
1. Erklären Sie das Prinzip der Sanger Sequenzierung. Klären Sie dabei folgende Punkte: a) Welche besondere Art von Nukleotiden wird verwendet und

DNA Sequenzierung. Transkriptionsstart bestimmen PCR

DNA-Sequenzierung. Martina Krause

Biologie I/B: Klassische und molekulare Genetik, molekulare Grundlagen der Entwicklung Theoretische Übungen SS 2014

Klausur zum Modul Molekularbiologie ILS, SS 2010 Freitag 6. August 10:00 Uhr

Sequenzierung. Aufklärung der Primärstruktur von DNA. Biotechnik Kurs WS 2006/07

Professionelle Seminare im Bereich MS-Office

Was meinen die Leute eigentlich mit: Grexit?

Behandlung von Diabetes

GENETIK UND GENTECHNIK IM ALLTAG

Genomsequenzierung für Anfänger

Q1 B1 KW 49. Genregulation

Serienbrieferstellung in Word mit Kunden-Datenimport aus Excel

Sich einen eigenen Blog anzulegen, ist gar nicht so schwer. Es gibt verschiedene Anbieter. ist einer davon.

Internet Explorer Version 6

Wir machen neue Politik für Baden-Württemberg

ACDSee Pro 2. ACDSee Pro 2 Tutorials: Übertragung von Fotos (+ Datenbank) auf einen anderen Computer. Über Metadaten und die Datenbank

Das Leitbild vom Verein WIR

Übung Zellkommunikation. Vorlesung Bio-Engineering Sommersemester Kapitel 4. 4

Bioinformatik: Hype oder Hoffnung?

Foliensatz; Arbeitsblatt; Internet. Je nach chemischem Wissen können die Proteine noch detaillierter besprochen werden.

)XQNWLRQVWDVWH8PEXFKHQ

Festplatte defragmentieren Internetspuren und temporäre Dateien löschen

Qualitätsbedingungen schulischer Inklusion für Kinder und Jugendliche mit dem Förderschwerpunkt Körperliche und motorische Entwicklung

Anwendungsbeispiele Buchhaltung

Die Bundes-Zentrale für politische Bildung stellt sich vor

Konvertieren von Settingsdateien

Das große ElterngeldPlus 1x1. Alles über das ElterngeldPlus. Wer kann ElterngeldPlus beantragen? ElterngeldPlus verstehen ein paar einleitende Fakten

Anleitung über den Umgang mit Schildern

BERLINprogramm. Gute Arbeit Wachsende Wirtschaft Gute Bildung Sozialer Zusammenhalt. Leichte Sprache

2.) Wie lautet in der Genomforschung das Fachwort für Vielgestaltigkeit? a) Polytheismus b) Polymerisation c) Polymorphismus d) Polygamismus

Wollen Sie einen mühelosen Direkteinstieg zum Online Shop der ÖAG? Sie sind nur einen Klick davon entfernt!

Gimp Kurzanleitung. Offizielle Gimp Seite:

Leichte-Sprache-Bilder

Wichtig ist die Originalsatzung. Nur was in der Originalsatzung steht, gilt. Denn nur die Originalsatzung wurde vom Gericht geprüft.

Matrix42. Use Case - Sicherung und Rücksicherung persönlicher Einstellungen über Personal Backup. Version September

Mediumwechsel - VR-NetWorld Software

Einfügen von Bildern innerhalb eines Beitrages

Handbuch zur Anlage von Turnieren auf der NÖEV-Homepage

Verbesserte Basenpaarung bei DNA-Analysen

Wie oft soll ich essen?

Einrichten einer Festplatte mit FDISK unter Windows 95/98/98SE/Me

Printserver und die Einrichtung von TCP/IP oder LPR Ports

Technische Analyse der Zukunft

Grundideen der Gentechnik

Kfz-Versicherung für Fahranfänger. mit der Lizenz zum Fahren

1. Weniger Steuern zahlen

INDEX. Öffentliche Ordner erstellen Seite 2. Offline verfügbar einrichten Seite 3. Berechtigungen setzen Seite 7. Öffentliche Ordner Offline

Die Invaliden-Versicherung ändert sich

Einen Wiederherstellungspunktes erstellen & Rechner mit Hilfe eines Wiederherstellungspunktes zu einem früheren Zeitpunkt wieder herstellen

Information zum Projekt. Mitwirkung von Menschen mit Demenz in ihrem Stadtteil oder Quartier

Die neue Aufgabe von der Monitoring-Stelle. Das ist die Monitoring-Stelle:

Die Übereckperspektive mit zwei Fluchtpunkten

Impulse Inklusion Selbst-bestimmtes Wohnen und Nachbarschaft

Erklärung zum Internet-Bestellschein

Jeder in Deutschland soll ab Mitte 2016 ein Konto eröffnen können.

Leichte Sprache Informationen zum Europäischen Sozialfonds (ESF) Was ist der Europäische Sozialfonds?

Anmeldung und Zugang zum Webinar des Deutschen Bibliotheksverbandes e.v. (dbv)

Informationen in Leichter Sprache

YouTube: Video-Untertitel übersetzen

Keine Disketteneinreichung ab 1. Februar 2014

Hilfe zur Urlaubsplanung und Zeiterfassung

Vorgehensweise bei Lastschriftverfahren

Das Persönliche Budget in verständlicher Sprache

Molekulargenetische Experimente IV: Plasmidpräparation

Simplex-Umformung für Dummies

Primzahlen und RSA-Verschlüsselung

PC CADDIE Web-SMS-Service

Abituraufgabe zur Stochastik, Hessen 2009, Grundkurs (TR)

Anleitung zur Erstellung von Serienbriefen (Word 2003) unter Berücksichtigung von Titeln (wie Dr., Dr. med. usw.)

Anleitung: WLAN-Zugang unter Windows 8 - eduroam. Schritt 1

Fülle das erste Bild "Erforderliche Information für das Google-Konto" vollständig aus und auch das nachfolgende Bild.

Erfahrungen mit Hartz IV- Empfängern

Mit der Maus im Menü links auf den Menüpunkt 'Seiten' gehen und auf 'Erstellen klicken.

PowerPoint vertonen. by H.Schönbauer 1

Entwicklung nach der Geburt

Ein Buch entsteht. Ein langer Weg

Teiltransparente Bilder

Beispiel Shop-Eintrag Ladenlokal & Online-Shop im Verzeichnis 1

Adventskalender Gewinnspiel

Kurzanleitung /Kompalitätstest Barcode. Sie haben zwei Möglichkeiten unsere Barcode/Strichcodes für Ihren eigenen stationären Einzelhandel zu nutzen.

Wie erreiche ich was?

Regeln für das Qualitäts-Siegel

Das sogenannte Beamen ist auch in EEP möglich ohne das Zusatzprogramm Beamer. Zwar etwas umständlicher aber es funktioniert

Berufsunfähigkeit trifft jeden Vierten. Sehr gut, dann bei der SV zu sein.

Fotostammtisch-Schaumburg

Was wir gut und wichtig finden

Sie finden im Folgenden drei Anleitungen, wie Sie sich mit dem Server der Schule verbinden können:

Die SPD und die Grünen machen im Niedersächsischen Landtag. Alle Menschen sollen in der Politik mitmachen können.

Lernaufgabe Industriekauffrau/Industriekaufmann Angebot und Auftrag: Arbeitsblatt I Auftragsbeschreibung

Gründe für fehlende Vorsorgemaßnahmen gegen Krankheit

Lineargleichungssysteme: Additions-/ Subtraktionsverfahren

Bitte beachten Sie die Installations-/Systemvoraussetzungen und freigegebenen Betriebssysteme.

Der Kalender im ipad

Er musste so eingerichtet werden, dass das D-Laufwerk auf das E-Laufwerk gespiegelt

ICT-Cloud.com XenApp 6.5 Configuration Teil 2

macs Support Ticket System

Der große VideoClip- Wettbewerb von Media Markt.

Die Rückgabe kann über folgende, von uns getestete Programme / Apps vorgenommen werden: Adobe Digital Editions Sony Reader for PC Bluefire Reader

Anmeldung und Zugang zum Webinar des Deutschen Bibliotheksverbandes e.v. (dbv)

Transkript:

Genetik - The Human Genome Project Überblick über die Genetik Die gesamte Erbinformation eines Menschen befindet sich in jedem Zellkern seines Körpers. 1

2

Im Organismus müsssen nun ständig Enzyme u. a. produziert werden, um diesen am Leben zu erhalten. Dazu muß die entsprechende Information aus der DNA ausgelesen werden, damit daraus dann ein Protein synthetisiert werden kann (Transkription). 3

Mit seinen zwei Teilen umschließt ein Ribosom die mrna. An seinen zwei Anlegestellen lagern sich die Transfer-RNA an, die die Aminosäuren tragen. 4

5

6

Mit diesm Mechanismus können nun alle primär wichtigen Proteine (Enzyme usw.) produziert werden. Ein Gen: Erbinformation für ein Protein Beispiele: 7

8

Wenn in diesem Mechanismus irgendetwas nicht funktioniert, kann das kritische Folgen für den Organismus haben. Kann z. B. kein körpereigenes Insulin produziert werden, so reden wir von der Krankheit Diabetes. Der Körper kann den durch die Nahrung aufgenommenen Zucker nicht richtig verarbeiten. Dadurch kommt die aldehydsche Wirkung der Zuckermoleküle nachteilig zur Wirkung. Katalogisierung aller menschlichen Gene Das Humangenomprojekt wurde 1990 gestartet und endete 2003. Mit der vollständigen Sequenzierung des menschlichen Erbguts erhoffte man sich Fortschritte, was insbesondere die Erforschung von Erbkrankheiten und Krebserkrankungen angeht. Das menschliche Erbgut umfaßt etwa 3 Mrd. Basenpaare. Das entspricht 20.000 bis 25.000 Genen. Das Projekt bestand aus einem internationalen Forschungsverbund, der aus öffentlichen Mitteln finanziert wurde. Zu Beginn (OKT 1990, USA) wurde es von James Watson geleitet. Er ging 1992, nachdem er sich mit NIH-Chef Bernadine Healy überworfen hatte. Healy wollte versuchen, Gensequenzen patentieren zu lassen. 9

10

Zu Beginn nahmen etwa 1000 Wissenschaftler in 40 Ländern teil. Geplant war bis 2005 mit der Sequenzierung fertig zu sein. 1992 wurden Genkarten für die Chromosomen 21 und Y veröffentlicht. Im Juni 1995 schloß sich Deutschland der Human Genome Organisation an und nahm seine Arbeit ein Jahr darauf auf. Das Deutsche Humangenomprojekt (DHGP) wurde durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung und die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert. Das Projekt bekam 1998 durch die neu gegründete US-Firma Celera private Konkurrenz. Bis 1999 erfolgte die Sequenzierung des Chromosoms 22. 11

2000 wurde das Chromosom 21 vollständig sequenziert, wodurch die Möglichkeiten zur Erforschung der Trisomie 21 wuchsen. 2001 wurde von beiden Forschungsunternehmen unabhängig die vollständige Sequenzierung des menschlichen Genoms verkündet. 2003 wurde die endgültig Fertigstellung bekannt gegeben. Das Deutsche Humangenomprojekt beendete erfolgreich im Juni 2004 seine Arbeit. Darauf aufbauend fördert das Bundesministerium fr Bildung und Forschung seit 2001 das Nationale Genomforschungsnetz (NGFN). Im Mittelpunkt der Arbeiten steht die Erforschung der genetischen Ursachen von hufigen Krankheiten. Die Bedeutung aller Gene ist noch nicht bekannt, diese werden jedoch seit 2003 in Folgeprojekten des HGP erforscht. Heute ist es möglich, innerhalb von 8 Tagen das menschliche Genom zu sequenzieren. Sequenzierung Um eine Sequenzierung einer vorliegenden DNA ausführen zu können, muß diese zunächst vervielfältigt werden. Polymerase-Kettenreaktion (PCR) In die Lösung, in der sich die zu kopierende DNA befindet, gibt man Polymerase (Enzym/Katalysator), die Nukleotide, aus denen die neuen Stränge hergestellt werden und die Primer. Die Primer werden vorher chemisch synthetisiert. - Die Lösung wird kurz erhitzt, um die beiden DNA-Stränge zu trennen. - Die Lösung wird wieder abgekühlt, damit die Primer über Wasserstoffbrückenbindungen an die DNA anbinden. - Durch Anhängen von Nukleotiden an den Primer über die Polymerase wird die gesamte Sequenz repliziert. (Ein Zyklus ca. 5 min) 12

Methode von Maxam und Gilbert (1977) Die DNA wird entweder am 3 - oder 5 -Ende mit radioaktivem Phosphat markiert. Markierung auch mit Biotin oder Fluorescein möglich. In vier parallelen Arbeitsgängen (4 Basen) werden jeweils alle Nukleotide einer Basensorte entfernt. Der DNA-Strang wird dann an den basenlosen Stellen gepalten. In den vier Arbeitsgängen entstehen verschiedenlange Teile. Ebenfalls durch vier parallele Elektrophoresen werden die Teile nach ihrer Lnge separiert. Durch eine Analyse (Vergleich der 4 Arbeitsgänge) kann man dann basengenau die Basensequenz bestimmen. (heute kaum noch verwendet / gefährliche Chemikalien, schwer automatisierbar) Didesoxymethode nach Sanger: (Sanger u. Coulson 1975) Die Basensequenz eines kurzen Anfangsabschnitts (Primer) muß bekannt sein. Es werden wieder vier Lösungen angesetzt (wegen 4 Basen). In jeder Lösung befinden sich neben den normalen Nukleotiden noch modifizierte Nukleotide der betreffenden Base Didesoxyribonukleotide). Den 13

modifizierten Nukleotiden fehlen zwei Sauerstoffatome, so daß es nicht möglich, mit diesem Nekleotid den DNA-Strang zu erweitern. Somit bilden sich Stücke der verschiedensten Längen. Durch eine Elektrophorese werden die verschieden langen Stränge aufgelöst. Modernes Verfahren Hier werden alle vier modifizierte Basen in eine Lsung gegeben. Diese sind durch floureszierende Substanzen markiert. Die vier Basen erscheinen in vier verschiedenen Farben. Diese können mittels eines Lasers bestimmt werden. seq1.jpg 14

15

Prosequenzierung Kann die Polymerase ein Nukleotid erfolgreich in die Sequenz einbauen, wird über Enzyme (Luziferase) ein Lichtblitz ausgelöst und von einem Detektor erfaßt. Danach werden die Nukleotide aus der Lösung genommen und durch andere ersetzt. Spätestens beim 4. Versuch erhält man jeweils ein Signal. Hybridisierung 16

17