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Pharmazeutische Mikrobiologie (Subject) / 7.) Einführung in die Biotechnologie (Lesson)
Die Biotechnologie nutzt die biologische Zelle und deren Inhaltsstoffe zur Entwicklung von
Verfahren
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- Allgemeine Definition Die Biotechnologie nutzt die biologische Zelle und deren Inhaltsstoffe zur Entwicklung von Verfahren
- Nutzen der Biotechnologie ‐ Verfahren für die Diagnose, Prävention und Therapie ansteckender oder genetisch bedingter Krankheiten ‐ Erzeugung resistenter Pflanzen (gegen Insekten, Pilze, Viren, Stress, Dürre, Hitze etc.) ‐ Nutzung von MO zur Produktion von Chemikalien, Polymeren, Aminosäuren, Enzymen, Nahrunsgmittelzusatzstoffen ‐ Entwicklung von Tieren mit verbesserten Eigenschaften ‐ Beseitigung von Schadstoffen aus Abfallmaterial aus der Umwelt
- Molekulare Mechanismen der Rekombination-Gentransfer ‐Konjugation (übertragen von genetischem Material durch Bildung einer Plasmabrücke) Mit Plasmiden Durch Chromosomenübertragung ‐Transformation (Einbau von freier, löslicher DNA einer Spenderzelle in eine Empfängerzelle genetische Veränderungen ‐Transduktion (Übertragung von DNA mittels Phagen)
- Konjugation ‐ Vorgang der Genübertragung über direkten Kontakt zwischen den Zellen („Paarung“) ‐ Plasmid‐codierter Vorgang (z.B. F‐Plasmide ‐ Spender‐ oder Donorzelle überträgt Plasmide oder andere genetische Elemente auf Empfänger‐oder Rezeptorzelle =>Funktion der Pili ‐ F-Plasmid kann auch Chromosom „mobilisieren“, dies führt zur Übertragung von chromosomaler DNA
- Genetische Transformation ‐ Vorgang, bei dem freie DNA in einer Empfängerzelle aufgenommen und eingebaut wird - Zellen, die DNA aufnehmen können, sind „kompetent ‐ „Kompetenz“ durch Regulationssysteme gesteuert (Proteine, Zellwandlysine) ‐ DNA entweder als Einzel‐ oder Doppelstrang aufgenommen ‐ Sonderform der Transformation: Transfektion : DNA stammt nicht aus einem anderen Bakterium, sondern aus
- Transfektion DNA stammt nicht aus einem anderen Bakterium, sondern aus
- Transformation ‐Natürlich : nur bei wenigen Gattungen selten viel empirische Forschung (div. Einflussfaktoren, z.B. Ca‐ Ionen) ‐ durch Elektroporation: Erzeugung von kleinen Poren durch pulsierende elektrische Felder Ermöglicht sowohl DNA‐Gewinnung als auch ‐Übertragung Weniger Aufwand
- Transduktion ‐ Vorgang, bei dem DNA mittels Viren (Phagen) von Zelle zu Zelle übertragen wird ‐ Unspezifische Transduktion: virales Genom durch Wirtsgenom ersetzt ‐ Spezifische Transduktion: Wirtsgenom‐DNA in virales Genom integriert , nur bei temperenten Phagen Nicht alle Phagen können transduzieren, nicht alle Bakterien sind transduzierbar! Trotzdem: in der Natur weit verbreiteter Gentransfer
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