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Annette Reineke

Gentechnik

Grundlagen, Methoden und Anwendungen

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EAN/ISBN
9783838525815
1. 2004

Details

Dieses Studienbuch führt auf einfache und verständliche Weise in die Grundlagen gentechnischer Arbeitsmethoden ein. Der erste Teil beinhaltet in Grundzügen die Prinzipien der Genetik und Molekularbiologie. Darauf aufbauend werden im zweiten Teil einzelne genechnische Arbeitsmethoden und ihre Anwendungsbereiche vorgestellt. Besonderes Gewicht wird auf eine leicht verständliche Sprache gelegt, die gemeinsam mit den anschaulichen Abbildungen zum Verständnis des umfangreichen Themenkomplexes beiträgt. Damit schlägt dieses Einsteigerlehrbuch eine Brücke zwischen Theorie und Praxis der Biotechnologie.
  • Cover1
  • Impressum4
  • Vorwort5
  • Inhaltsverzeichnis6
  • Teil I Grundlagen der Molekularbiologie9
  • 1 Aufbau und Eigenschaften von Nukleinsäuren10
  • 1.1 Nukleotide als Bausteine von Nukleinsäuren10
  • 1.2 Bestandteile und Struktur der DNA12
  • 1.3 Verpackung der DNA in Chromosomen15
  • 1.4 Bestandteile, Struktur und Formen der RNA17
  • 2 Prinzipien der Informationsweitergabe18
  • 2.1 Zellzyklus und Ablauf der Mitose18
  • 2.2 Replikation der DNA20
  • 2.3 Replikationsfehler und ihre Korrektur23
  • 3 Vom Gen zum Merkmal: Die Genexpression24
  • 3.1 Transkription24
  • 3.1.1 mRNA-Reifung bei Eukaryonten26
  • 3.2 Der genetische Code27
  • 3.3 Translation29
  • 3.4 Modifikation und Transport der neusynthetisierten Proteine33
  • 3.5 Regulation der Genexpression34
  • Teil II Gentechnische Methoden und ihre Anwendung37
  • 4 Das Enzymrepertoire der Gentechnik38
  • 4.1 Nukleasen38
  • 4.2 Restriktionsendonukleasen40
  • 4.3 Ligasen44
  • 4.4 Polymerasen47
  • 5 Methoden zur Isolierung von Nukleinsäuren50
  • 5.1 Isolierung von genomischer DNA50
  • 5.2 Isolierung von Plasmid- und Phagen-DNA53
  • 5.3 Isolierung von RNA und mRNA55
  • 5.4 Reverse Transkription (cDNA-Synthese)58
  • 5.5 Bestimmung der Nukleinsäure-Konzentration60
  • 6 Gelelektrophoresen62
  • 6.1 Trägerstoffe für Gelelektrophoresen64
  • 6.1.1 Agarosegele64
  • 6.1.2 Polyacrylamidgele65
  • 6.2 Nachweis der Nukleinsäuren in einem Gel65
  • 6.3 Isolierung von DNA-Fragmenten aus Gelen66
  • 6.4 Gelelektrophoretische Auftrennung von RNA68
  • 7 Prinzipien und Methodender DNA-Klonierung70
  • 7.1 Vektoren: Vehikel für den Gentransfer71
  • 7.1.1 Plasmide71
  • 7.1.2 Bakteriophagen74
  • 7.1.3 Cosmide und YACs77
  • 7.2 Durchführung einer Klonierung mit einem Plasmidvektor79
  • 7.2.1 Herstellung rekombinanter DNA80
  • 7.2.2 Erzeugung kompetenter Bakterienzellen81
  • 7.2.3 Transformation von E.-coli-Zellen mit einem rekombinanten Plasmid82
  • 7.2.4 Selektion rekombinanter Bakterienzellen82
  • 7.2.5 Vermehrung des gewünschten Klons und Isolierung rekombinanter Plasmid-DNA85
  • 7.3 Herstellung von DNA-Banken85
  • 8 PCR: Vermehrung von DNA ohne Klonierung90
  • 8.1 Grundprinzipien der PCR90
  • 8.2 Anwendungen der PCR97
  • 8.2.1 PCR mit degenerierten Primern97
  • 8.2.2 RT-PCR99
  • 8.2.3 Quantitative Real-time PCR101
  • 8.2.4 Herstellung genetischer Fingerabdrücke105
  • Herstellung genetischer Fingerabdrücke mit Hilfe von Mikrosatelliten105
  • Herstellung genetischer Fingerabdrücke mit Hilfe von RAPDs106
  • 9 Sequenzierung von DNA108
  • 9.1 Methoden zur DNA-Sequenzierung108
  • 9.1.1 Sanger-Coulson-Methode (Kettenabbruchmethode)108
  • 9.1.2 Maxam-Gilbert-Methode110
  • 9.2 Markierung und Detektion der im Kettenabbruchverfahren entstandenen Fragmente112
  • 9.2.1 Radioaktive Markierung und Detektion über Autoradiographie113
  • 9.2.2 Nichtradioaktive Markierung mit Fluoreszenzfarbstoffen und Detektion mittels Laser113
  • 10 Blotting und Hybridisieren116
  • 10.1 Methoden des Blottings116
  • 10.1.1 Southern Blot117
  • 10.1.2 Northern Blot119
  • 10.1.3 Screening von cDNA- und genomischen Genbanken120
  • 10.2 Herstellung der Sonden, Markierung von DNA121
  • 10.2.1 Markierung der Sonden über Nick-Translation122
  • 10.2.2 Markierung der Sonden über Oligolabelling oder PCR122
  • 10.3 Hybridisieren und Detektion123
  • 10.3.1 Nachweis der gebundenen Sonde über Autoradiographie124
  • 10.3.2 Immunologischer Nachweis nicht-radioaktiv markierter Sonden124
  • 11 Analyse der Genexpression mitHilfe von Microarrays (Gen-Chips)128
  • Literatur132
  • Im Text zitierte Literatur:132
  • Weiterführende Literatur:133
  • Glossar und Abkürzungsverzeichnis134
  • Stichwortverzeichnis140