Genetik 2 Biotechnologie. Polymerase-Kettenreaktion PCR.

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Genetik 2 Biotechnologie
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  • Folie 1
  • Genetik 2 Biotechnologie
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  • Polymerase-Kettenreaktion PCR
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  • Erhitzen der DNA auf 95C
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  • DNA- Strnge werden getrennt
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  • Abkhlen der DNA auf 70C Anlagern der Primer
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  • DNA- Polymerase synthetisiert
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  • Erhitzen der DNA auf 95C
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  • DNA- Strnge getrennt
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  • Abkhlen der DNA auf 70C
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  • DNA- Polymerase synthetisiert
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  • Keypoints zur PCR Ausgangsmaterial: doppelstrngige DNA; hitzeresistente DNA- Polymerase, Nucleotide und Primer. DNA wird kurz erhitzt (95C)- dadurch werden H-Brcken aufgebrochen (wie bei Helikase). DNA-Strnge werden getrennt. Abkhlen auf eine Temperatur bei 60-70C Primer bindet. DNA-Polymerase III synthetisiert indem freie Nukleotide (die in das Reagenzglas gegeben wurden) angelagert werden. Es entstehen zwei neue Strnge.
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  • Gelelektrophorese fr die DNA- Profilierung (genetischer Fingerabdruck) DNA-Fragmente werden getrennt Sie bewegen sich in einem elektrischen Feld Sie werden nach Gre und Ladung getrennt
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  • START Groes Fragment wandert am wenigsten weit Kleines Fragment wandert am weitesten - +
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  • Schritte einer DNA-Profilanalyse Extraktion und Reinigung der Proben- DNA Schneiden der DNA mit speziellen Restriktions- enzymen DNA-Fragmente werden durch Gel-Elektro- phorese getrennt Getrennte DNA- Fragmente werden auf Nylonmembran bertragen Radioaktive DNA-Sonden lagern sich an passende Sequenzen der DNA- Fragmente Radioaktive DNA-Sonden werden fotografisch registriert und identi- fiziert
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  • Wie kann DNA-Profilierung zur Ermittlung der Vaterschaft genutzt werden? 1.PCR 2.Restriktionsenzyme trennen DNA in verschieden groe Fragmente 3.Gelelektrophorese trennt Fragmente nach ihrer Gre und Ladung
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  • Fallbeispiele DNA-Profilanalyse 1234 Beispiel 1: Vaterschaftsklage Muster 1: Mutter des Kindes Muster 2: Kind Muster 3: mglicher Vater A Muster 4: mglicher Vater B Welcher Mann kann nicht Vater des Kindes sein? A: eine bereinstimmung, B: keine berein- stimmung B kann nicht Vater von 2 sein. 1234 Beispiel 2: Tterberfhrung Muster 1: Person 1 Muster 2: Person 2 Muster 3: Person 3 Muster 4: DNA-Spur am Tatort Welche Person kommt als Tter in Frage? Person 2: zweifache bereinstimmung mit Tatort- DNA 2 als Tter berfhrt.
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  • Resultate der Sequenzierung des menschlichen Genoms sind Besseres Verstndnis von genetischen Krankheiten Mehr genetische Krankheiten sind jetzt bekannt Effizientere Produktion von Medikamenten gegen genetische Krankheiten Defekte Gene knnen effektiver entfernt werden. Forschung kann sich auf das entsprechende Gen konzentrieren, welches eine Krankheit verursacht. Evolutionre Zusammenhnge werden klarer.
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  • bertragung von Genen des Menschen auf Plasmide von Bakterien GENTRANSFER
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  • Restriktionsenzyme schneiden DNA an spezifischen Stellen. Dies wird genutzt um rekombinante Plasmide zu bilden.
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  • Gene knnen vom Menschen auf Bakterien bertragen werden um menschliche Proteine (z.B. Insulin) zu produzieren. Diesen Prozess nennt man Gentransfer.
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  • Der genetische Code ist universell. Das bedeutet, dass der genetische Code bei allen Lebewesen gleich ist, also die gleichen Aminosuren entsprechend verschlsselt sind. Dadurch knnen Gene des Menschen von Bakterien translatiert werden, um bestimmte Proteine fr den Menschen zu synthetisieren ( Insulin).
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  • Plas mid Plasmid (DNA) wird aus Bakterienzelle entfernt Gentransfer Prozess im Bild
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  • Plas mid Reverse Transkriptase macht DNA- Kopie mRNA DNA Aus der menschlichen Zelle wird mRNA fr ein Gen (z.B. Insulin) entfernt.
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  • Klebrige Enden durch Restriktionsenzym Klebrige Enden bei DNA Plas mid
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  • Rekombiniertes Plasmid
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  • Rekom- biniertes Plasmid (mit Gen fr Insulin)
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  • Bakterienzelle produziert Insulin! Rekom- biniertes Plasmid (mit Gen fr Insulin)
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  • Beispiele fr den Einsatz genetisch vernderter Frchte oder Zuchttiere Salztoleranz in Tomatenpflanzen, Reifungsverzgerung bei Tomaten, Herbizidwiderstand bei Feldfrchten, Faktor IX (Blutgerinnung beim Menschen) in Schafmilch
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  • Definition Klon Klon ist eine Gruppe von genetisch identischen Organismen bzw. eine Gruppe von Zellen, die knstlich von einer einzigen Mutterzelle abgeleitet wurden
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  • Klonieren Zelle wird entnommen Zellkern wird entnommen Spender-Zellkern wird in Eizelle getan Mitose totipotent identisch Spender Embryo wird eingepflanzt Trgt Embryo aus