Gentechnik/Molekularbiologie an der Hochschule Anhalt

Cellulose

• Rote Gentechnik:
  • im Bereich der Medizin
  • Grundlagenforschung
  • Rekombinante Produktion humaner Wirkstoffe
  • Gentherapie
  • gentechnisch hergestellte Arzneimittelwirkstoffe
    • Hormone (Insulin), Wachstumsfaktoren, Inhibitoren, Antikörper, Impfstoffe
• Graue Gentechnik:
  • Bereich des Umweltmanagements
  • Umweltbereinigung durch Phytoremediation
  • Herstellung natürlich abbaubarer Polymere ("natürliches Plastik")
• Weiße Gentechnik:
  • sanfte Chemie durch gentechnische Optimierung und Produktion von (industriellen) Enzymen
    • Henkel setzt optimierte Proteinasen in Waschmitteln ein (BLAP ist effizienter und bei geringeren Temperaturen wirksam), Originalstamm hat zu geringe Ausbeute geliefert -> codierender Abschnitt in früheren Stamm übertragen -> Umweltbelastung gesenkt
• Grüne Gentechnik:
  • Anwendung in der Landwirtschaft
  • Pflanzen: Herbizidtoleranz, Insektenresistenz, Virusresistenz, Veränderung der Inhaltsstoffe, Stresstoleranz (Wasser- und Nährstoffknappheit)
  • Tiere: Erhöhung des Muskelfleischanteils
• Blaue Gentechnik:
  • mit marinen Organismen
• Schwarze Gentechnik:
  • militärische Anwendungen

Die Taq-DNAPolymerase besitzt die Eigenschaft bei der Polymerisationsreaktion nicht am Ende des Templates zu stoppen, sondern an das 3’-Termini zusätzlich ein weiteres Nukleotid anzuhängen. Dabei handelt es sich meist um ein Desoxyadenosinmonophosphat (A). Wird ein auf Blunt-End-geschnittener Vektor ebenfalls mit der Taq-DNA-Polymerase behandelt und diesem Reaktionsansatz nur das Nucleotid dTTP zugesetzt, so wird an den 3’-Termini ein Desoxythymidinmonophosphat (T) angelagert. Damit entsteht ein sogenannter T-Vektor. Diese Eigenschaft macht man sich für die Ligation zunutze. Da die beiden Überhänge Adenin (A) und Thymin (T) komplementär zueinander sind, können diese über eine Ligase (T4) miteinander verknüpft werden. Bei dieser Methode entsteht ein positiver Effekt, sowohl das PCR-Produkt als auch der T-Vektor weisen an beiden 3’-Enden gleiche Einzelnucleotid-Überhänge auf, die nicht komplementär sind und sich somit nicht selbst miteinander verknüpfen. Jedoch sind die Enden des PCR-Produktes komplementär zu den Enden des T-Vektors.

Replikation; Synthese von (RNA)-Primern

5‘-capping, Spleißen, 3‘-Polyadenylierung

Bindung an das Ribosom

Bindung an den Inhibitor (LacI), dadurch Ablösung des Inhibitors vom Operator (bzw. Bindung an LacI verhindert dessen Bindung an den Operator)

- Phenylalanin

- Tyrosin

- Tryptophan

Mit Hilfe der RNA-Interferenz (RNAi) kann auf der Stufe der Translation eine Genexpression unterdrückt werden.

Es ist ein natürlicher Mechanismus in den Zellen von Lebewesen mit einem Zellkern (Eukaryoten), welcher der zielgerichteten Abschaltung von Genen dient. Sie ist ein Spezialfall der Gen-Stilllegung. Die RNA-Interferenz beruht auf einer Wechselwirkung kurzer Stücke von Ribonukleinsäure (RNA) mit der Erbinformation-übertragenden mRNA unter Beteiligung mehrerer Enzymkomplexe. Als Folge wird die mRNA in mehrere Bruchstücke gespalten und die zu übertragende Information wird zerstört oder eine Translation in ein Protein verhindert. 

Allgemeine Funktion: 

DNA oder -Fragment in Wirtzelle vermehren

Bestandteile:

- Replikationsursprung bzw. ORI (origin of replication)

- MCS (multiple cloning site)

- selektiver Marker (meist Antibiotikumresistenz) 

--> bei T-Vektoren keine MCS, da T-Überhang bereits eingebaut

a) Restriktionsendonuklease

b) T4-Ligase

c) T4 Polynucleotide Kinase 

d) Reverse Transkriptasen (RT) 

e) T4-Polymerase

-starke, induzierbare Promotor

-Verschiedene Fusionsanteile, die einfache Detektion und Aufreinigung des Produktes ermöglichen

-Endoproteinase-Spaltstellen, die Abtrennung des Fusionsanteils vom gewünschten Produkt ermöglichen

-Transkriptionsterminator