Gentechnik an der Hochschule Bremerhaven

Karteikarten und Zusammenfassungen für Gentechnik an der Hochschule Bremerhaven

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Wie sieht ein Restriktionsansatz meist aus?

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RT-PCR?

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Gv-Reis?
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Anteil gv-Soja weltweit?

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Modifizierte EPSPS?

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Beispiele für Enzymproduktion in gv-Mikroorganismen?

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Aktivität und Aufbau von Chymosin?
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Transduktion?

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Konjugation?

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Unterschied EST & cDNA-Bank:

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Welche Typen von Mutationen gibt es?


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Definition “Gen“?

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Gentechnik

Wie sieht ein Restriktionsansatz meist aus?

1 µL mit 100-200 ng DNA

7 µL Wasser

1 µL 10X Reaktionspuffer

1 µL Enzym (Enzym / µL maximal 0,1 Volumenanteile)


10 µL gesamt


45-60 min, meist 37°C (+ Wärmeisolierung nach oben)

Gentechnik

RT-PCR?
Reverse-Transkriptase-PCR

RNA als Template

1. Schritt: umschreiben der RNA in DNA mittels Ezym Reverse Transkriptase ​(Rtase) ​​​​​​​

-> cDNA = copy/complementary DNA

Gentechnik

Gv-Reis?
Golden Rice
- weltweiter Vitamin A Mangel: 400Mio Menschen -> kann zu Blindheit führen
- Entwicklung einer Reissorte, die β-Carotin produziert (non-Profit Organisation, ETH Zürich)

Transformation:
• cDNA eines Gens aus Narzisse (später aus Mais) und eines Gens aus dem Bakterium Erwinia uredovora, die für Enzyme im ß-Carotin Biosynthese-Weg codieren.
• Promotor des Pflanzenvirus CMV (= Cauliflower-Mosaik-Virus) sowie gewebespezifischer Reispromotor
• Methode des Gentransfers: Biolistik

- Bedenken von Greenpeace
- 2016 haben über 100 Nobelpreisträger Greenpeace dazu aufgefordert, die Kampagne gegen das Golden-Reis-Projekt zu stoppen. Sie argumentierten unter anderem mit Zahlen von UNICEF (2 Mio Todesfälle wegen Vitamin A-Mangel /a)

Gentechnik

Anteil gv-Soja weltweit?
Gv-Soja-Anteil liegt weltweit bei etwa 80 %

In Ländern, wo viel/nur für Tierfuttet angebaut wird: (fast) bei 100%

Gentechnik

Modifizierte EPSPS?
in verschiedenen MOs wurde mutierte EPSPS gefunden
-> verringerte Affinität zu Glyphosat, aber unveränderte Affinität zum eigentlichen Substrat (Phosphoenolpyruvat)

Das aroA Gen codiert für die EPSPS (bei Pflanzen  in Chloroplasten lokalisiert)

z.B.
Salmonella typhimurium :
aro A gene

Agrobacterium sp  Stamm  CP4 :
aroA:CP4 gene
-> Einführung in Genom der Sojapflanze
-> Pflanze kann auch in Gegenwart von Glyphosat aromatische Amine herstellen, wird  nicht​ geschädigt

Gentechnik

Beispiele für Enzymproduktion in gv-Mikroorganismen?
- Acetolactat-Decarboxylase in Importbier (Abbau von Diacetyl)
- Amylase in Backwaren und Getränken (Aufspaltung von Stärke)
- Cellulase Futtermittelzusatz, Getränke-und Saftherstellung (Spaltung von Cellulose
- Chymosin in Käse (Spaltung von Milcheiweiß, Dicklegung von Milch)
- Galactosidase: Futtermittel, diät. LM, (Spaltung von Galactosiden wie Lactose)
- Glucoseisomerase (Stärkeverzuckerung, Isomerisierung von Glucose zu Fructose)
- Lipase in Backwaren, Käse, Gewürzen, Nudeln, Aromen (Spaltung und Modifikation von Fetten)
- Pektinase bei Fruchtsäften, Obst- und Gemüseverarbeitung (Aufspaltung von Pektinen)
- Phytase ...
- Protease
- Xylanase

Gentechnik

Aktivität und Aufbau von Chymosin?
Im Labmagen (Magenschleimhaut) der Kälber wird Präprochymosin gebildet.
-> Ausschleusung aus Zelle ins Lumen als Prochymosin
-> im sauren Milieu des Magens: autokatalytische Abspaltung eines aminoterminalen Peptids
-> Chymosin

(“Prä“-Anteil ermöglicht Ausschleusen,“Pro“-Anteil inaktiviert proteolytische Aktivität des Chymosins)

Gentechnik

Transduktion?
- Art des horizontalen Gentransfers
- Transport von Fremd-DNA zum Empfänger durch Bakteriophagen: bei Phagenvermehrung kann es passieren, dass in einen Phagen ein Stück Bakterien-DNA statt Phagen-DNA eingebaut wird, die dann bei der Infektion einer anderen Zelle in deren Genom eingebaut wird
-> Genübertragung ohne Kontakt der Bakterien miteinander
-> ca 1 von 10.000 Phagen trägt Wirts-DNA

Gentechnik

Konjugation?
- Art des horizontalen Gentransfers
F-Faktor: Fähigkeit, genetisches Material auf andere Bakterien zu übertragen
F-Plasmide des Donors regulieren Synthese von Pili, die Kontakt mit Empfängerzelle initiieren
- Porenbildung (wahrscheinlich kurze Verschmelzung der Zellwände, DNA-Transfer als Einzelstrang,

- bei HfR-Stämmen (high frequency of integration) Integration im Empfängergenom via homologe Rekombination -> von HfR Zelle “infizierte“ Zelle wird nicht F+, erhält aber auch Bakterien-DNA
Aber: “Rückbildung“ des Plasmids möglich -> Bakterien-DNA kann mitgenommen werden (F')
- sonst: Zelle wird F+ durch Integration des Plasmids

Gentechnik

Unterschied EST & cDNA-Bank:
EST = Expressed Sequence Tags
  • Isolation von Poly-A-mRNA
  • damit Erststrang-DNA-Synthese
  • Sequenzierung des Gemisches 
  • viele Sequenzen entstehen (Mio.)
  • keine DNA mehr, sondern nur noch Sequenzen werden gesammelt
  • EST: 1 Gen hat viele Sequenzen (Zahl abhängig von der Exprimierungsstärke des Gens, je stärker exprimiert, desto mehr Sequenzen dafür da)
  • Sequenzen veröffentlicht auf EST-Datenbanken
  • ESTs sollten sich überlappen, damit kann man vollständige cDNA-Sequenz per Computer erstellen
  • cDNAs am weitesten weg vom 3'-Ende: hören diese alle mit der gleichen Base auf, sollten das Sequenzen sein, die bis zum 5'-Ende reichen

Gentechnik

Welche Typen von Mutationen gibt es?


cytogenetische / molekulare Einteilung:

  • Genommutationen
  • Chromosomenmutationen
  • Punktmutationen
  • Mutation durch mobile Nucleinsäuren

Gentechnik

Definition “Gen“?
DNA-Abschnitt auf einem Chromosom, der für eine definierte Information codiert

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