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Biologie · Molekulare Genetik
Gentechnisch veränderte Organismen tragen gezielt verändertes Erbgut, transgen oder als Knock-out. Die Lektion zeigt Plasmid, Insulinherstellung, GM-Pflanzen und CRISPR/Cas.
Ein GVO hat Erbgut, das gezielt so verändert wurde, wie es durch Kreuzung oder natürliche Rekombination nicht vorkommt. Transgen heißt: Ein Fremdgen wurde eingebaut. Knock-out heißt: Ein eigenes Gen wurde ausgeschaltet.
| Transgen | Knock-out | |
|---|---|---|
| Eingriff | Gen einer anderen Art eingebaut | eigenes Gen inaktiviert |
| Ziel | neue Eigenschaft, Produkt | Genfunktion erforschen |
| Beispiel | E. coli mit Humaninsulin | Knock-out-Maus als Krankheitsmodell |
Ein Plasmid ist ein kleiner DNA-Ring in Bakterien, getrennt vom Chromosom. Es dient als Vektor (Genfähre): Das Fremdgen wird eingebaut, und die Bakterien vermehren das Plasmid mit. Ein Antibiotikaresistenzgen auf dem Plasmid sortiert aus: Nur Bakterien mit Plasmid überleben das Antibiotikum.
Geschnitten wird mit einem Restriktionsenzym, verknüpft mit der DNA-Ligase. Teilen sich die Bakterien, entstehen identische Kopien, ein Klon. → Ausführlich in: Genomanalyse
Dieses Insulin ist mit dem menschlichen identisch und löst seltener Allergien aus als Insulin aus Schlachttieren.
CRISPR/Cas ist ein Abwehrsystem von Bakterien gegen Viren. Eine Leit-RNA führt die Endonuklease Cas9 zu einer passenden DNA-Sequenz, und Cas9 schneidet dort beide Stränge (Doppelstrangbruch).
Repariert die Zelle ungenau, fällt das Gen aus (Knock-out). Gibst du eine Vorlage mit, wird die Sequenz gezielt geändert oder eingefügt.
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Deine AufgabeBeide Zellen haben dasselbe Genom. Woran liegt es, dass sie verschiedene Proteine bilden?
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Deine AufgabeOrdne die Werkzeuge zu: Was schneidet, was verbindet, was transportiert das Gen in die Bakterien?
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