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Bakterium

6 /7 Plasmid

2. Der DNA-Ring-Trick Ein Teil der Gene von Bakterien befindet sich auf Plasmiden. Diese kleinen ringförmigen DNA-Stücke sind ideale Werkzeuge, um Gene in Bakterien einzuschleusen. Dazu werden die Plasmide aufgeschnitten. Man verwendet natürlich vorkommende Enzyme, die sogenannten Restriktionsenzyme. Diese arbeiten wie Scheren, die den DNARing an einer bestimmten Stelle aufschneiden.

1. Ein Gen wird isoliert Menschliche Zellen können beispielsweise leicht aus der Mundschleimhaut entnommen werden. Im Labor wird die DNA der Zelle aufbereitet. Auf dem langen DNA-Faden wird das Gen mit der Information zur Herstellung des Insulin-Proteins aufgespürt und herausgeschnitten. Das Gen wird anschliessend von der übrigen DNA getrennt und ins Erbgut des Bakteriums eingefügt.

aufschneiden (mittels Restriktionsenzym)

Insulin-Gen

heraustrennen (mittels Restriktionsenzym)

menschliche Zelle

Zellkern

einkleben (mit Hilfe des Enzyms Ligase) menschliche DNA

3. Verändertes Erbgut Die Restriktionsenzyme hinterlassen beim Durchtrennen der DNA ein charakteristisches Muster. So passt das ausgeschnittene Insulin-Gen wie ein Puzzlestück in die Lücke im Plasmid. Mit dem Enzym Ligase wird das Gen mit dem Plasmid zusammengeschweisst. Das neu kombinierte Plasmid wird anschliessend zurück ins Bakterium gebracht. Das humane Insulin-Gen ist nun Teil des bakteriellen Erbgutes.

Bakterien vermehren

Insulin aufreinigen

Insulin

Herstellung transgener Lebewesen: Durch den Einbau des menschlichen Insulin-Gens in die Bakterien werden diese gentechnisch verändert. Sie sind «transgen». Transgene Einzeller, Pflanzen oder Tiere lesen die Information des zusätzlichen Gens ab wie ihre eigene. Dies ist möglich, da die Erbsubstanz aller Lebewesen aus DNA besteht. Gemäss der Information des zusätzlichen Gens stellen sie neben den eigenen Proteinen ein zusätzliches Eiweiss her: beispielsweise eines, das natürlicherweise nur in einer seltenen exotischen Pflanze vorkommt. Oder ein Protein, das als Impfstoff eingesetzt wird. Transgene Lebewesen verfügen dank dem zusätzlichen Gen über eine neue Eigenschaft.

Basisbroschüre Gentechnik  
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Basiswissen, Anwendungen und Diskussionen rund um die Gentechnik

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