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Wie kann man in der Gentechnik mit der Transduktion arbeiten. Welchen Sinn? Kann man sie auch an Menschen verwenden?

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Hallo! Transduktion bezeichnet den Transfer genetischen Materials durch Viren. Das kann, abhängig vom entsprechenden Virus, sowohl mit Prokaryoten wie Bakterien als auch mit eukaryotischen (etwa menschlichen) Zellen geschehen. Viren & Bakteriophagen haben sich im Laufe der Evolution darauf spezialisiert, ihr genetisches Material in Wirtszellen einzuschleußen und dessen Replikation durch die Wirtszellen zu veranlassen. Dies kann man sich zu Nutze machen, indem bestimmte Gene, die man exprimieren will, in das Virusgenom integriert werden. Das geht zB mit Restriktionsenzymen, welche den DNA-Strang an spezifischen Stellen "aufschneiden" und eine Integration von DNA-Fragmenten erlauben. Unter passenden äußeren Bedingungen (pH, Temperatur) assemblieren sich die Teile eines Virus in Lösung in vielen Fällen sogar von selbst, wodurch ein Vektor ("Genfähre") entsteht, der ein gewolltes Gen in die Wirtszelle einschleust und ins Genom integriert. Die Zelle kann das entsprechene Protein jetzt exprimieren. Es gibt zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Ein gutes Beispiel wäre etwa die Herstellung von humanem Insulin für Diabetes-Typ-1 Patienten. Diese erhalten Insulin heutzutage also aus genetisch modifizierten Bakterien, die ein menschliches Gen exprimieren. In der Forschung können so etwa Gene für fluoreszierende Proteine wie GFP angefügt werden, was die Exprimierung und Bewegung von Proteinen in Zellen sichtbar macht. Weiterhin gibt es das Feld der Virentherapie, wo modifizierte Viren gezielt in bestimmte Zielzellen von Patienten eingeschleust werden im Rahmen der Gentherapie oder auch Krebs-behandlung (onkolytische Viren). Hier werden gewollte Gene in Gewebe eingeschleußt um etwa Defizite zu behandeln oder gezielt Krebszellen zu lysieren.

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Danke, eine andere Frage, ist die Transformation (Plasmid als Vektor) auch in menschlichen und tierischen Zellen möglich?

  ─   user3ec487 18.11.2021 um 07:53

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Ja genau. Das bezeichnet man dann als Transfektion (bei eukaryotischen Zellen). Plasmide müssen hierzu u.a. einen eukaryotischen Promotor sowie einen eukaryotischen Replikationsursprung (ORI, origin of replication) beinhalten. Methoden zur Transfektion sind u.a. die Elektroporation, biolistische Transformation ('partikel bombardement') oder eben Viren-vermittelt.

  ─   benk 18.11.2021 um 16:37

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