Hiermit Internetquellen) entnommen sind, wurden unter Angabe der

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Hiermitbestätige ich, dass ich die vorliegende Arbeit selbständig verfasstund keine anderen als die angegebenen Hilfsmittel benutzt habe. DieStellen der Arbeit, die dem Wortlaut oder dem Sinn nach anderenWerken (dazu zählen auch Internetquellen) entnommen sind, wurdenunter Angabe der Quelle kenntlich gemacht. – 15 – 8.

EigenständigkeitserklärungWikipedia:https://de.wikipedia.org/wiki/Gentechnik (aufgerufen am 26.01.2018)UniMünster: https://www.uni-muenster.de/de/(aufgerufen am 26.

01.2018)Stempel,Ulrich E.: DNAExperimente: Spannende Experimente im eigenenDNA-Labor.München(FRANZISVerlag GmbH),2016spiegelonline: www.spiegel.de (aufgerufen am 25.01.2018)Schrauwers,Arno/Poolman;Bert: SynthetischeBiologie-Der Mensch als Schöpfer?.

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Heidelberg(SpringerSpektrum),2013Renneberg, Reinhard:Biotechnologie für Einsteiger.Heidelberg(SpektrumAkademischer Verlag),2012lecturio:https://www.lecturio.de/lexikon/genmanipulation(aufgerufen am 25.01.2018)7. Quellen- 14 – „Mondscheinkinder”sind Menschen (meist Kinder) die an Xerodermapigmentosum (auch Mondscheinkrankheitoder Lichtschrumpfhaut genannt) erkrankt sind.

Dies ist eine sehrseltene Hautkrankheit, die auf einem genetischen Defekt beruht.Dieser Defekt bewirkt, dass sich die Haut nach Schäden durchSonneneinstrahlung nicht mehr regenerieren kann. Die Lebenserwartungvon unbehandelten Patienten ist gering und in der Regel sterben sieim ersten Lebensjahrzehnt. Wenn UV-Strahlen die Haut des Patiententreffen bilden sich zuerst Entzündungen, später warzenähnlicheGebilde. Meist sind diese an den üblicherweise der Sonneausgesetzten Hautpartien wie Gesicht, Augen und Arme zu finden. Zudem erhöht diese Krankheit das Hautkrebsrisiko der Patienten stark.Da diese Patienten konsequent von jeglicher UV-Strahlung abgeschirmtwerden müssen, kann es bei den Patienten meist zu einer sozialenIsolation kommen. Dafür gibt es bereits in Amerika spezielleFeriencamps für Patienten dieser Krankheit um einer Isolationentgegenzuwirken.

Danngibt es noch den Fall, dass wenn die DNA zu stark geschädigt ist undsie nicht mehr repariert werden kann. In diesem Fall zerstört sichdie Zelle selbst, dies wird als Apoptose bezeichnet. DieserVorgang geschieht bei den den sogenannten „Mondscheinkindern”nicht (siehe Anhang Bild 3).

-13 -ImBereich von Nanosekunden findet in den Zellen ein reges Tun statt.Die Zellen teilen sich, DNA wird redupliziert und es findenReparaturprozesse in der DNA statt. Wissenschaftler gehen davon aus,dass bis zu eine Million Mal am Tag die DNA, welche durch äußereEinflüsse und auch durch interne Systemfehler nicht korrektdupliziert oder geschädigt wurde und durch ein komplexes System vonEnzymen repariert wird.

Bei den äußeren Schadensquellen stehen ganzvorne die Umwelteinflüsse, wie z.B. Röntgen- und magnetischeStrahlungen, UV-Strahlung, toxische Metallverbindungen, schädlichechemische Stoffe und viele andere. Interne Probleme entstehen durchmangelhaftes Kopieren und dadurch,dass beim Prozess des Verteilensder Chromosomen Fehler aufgetreten sind. Wesentliche Reparaturhelfersind spezielle Enzyme, die die Schäden zuerst detektieren und dannreparieren.

Natürlich ist auch in der DNA abgespeichert wie so einReparaturprogramm auszusehen hat. Bei Programmfehlern kann es daherzu nicht beabsichtigten Mutationen kommen, von den Wissenschaftlerständig neue finden. Bei diesem Prozess arbeiten im Wesentlichenvier Enzyme zusammen, um einen Schaden zu reparieren. Zuerstdetektiert das Enzym Glykosylase eine defekte Base und entferntdiese.

Als nächstes kommt das Enzym Endonuklease zum Einsatz,welches die durch das Entfernen entstandene Basenlücke erkennt undden Rest des Nukleotids herausschneidet. Danach folgt das EnzymPolymerase, welches das korrekte Nukleotid wieder einbaut. ZumSchluss sorgt die Ligase und die Polymerase dafür, dass das neueNukleotid mit den benachbarten Nukleotiden verbunden wird und dieLücke ist wieder verschlossen. Bei den vielen Reparaturen diestattfinden laufen die Prozesse ständig und gleichzeitig ab.

WeitereReparaturenzyme sorgen sich um z.B. die richtige Basenpaarung undersetzen falsch gepaarte Basen. Andere Enzyme reparieren einenDoppelstrangbruch, wenn also beide DNA-Stränge gebrochen sind.6.DNA Reparatur – 12 -DiesePflanzen könnten dann auch unempfindlicher im Bezug auf Schädlingesein und weitere Resistenzgene für die Erweiterung der Anbaugebieteentwickeln (gegebenenfallsFadenwürmer resistente Zuckerrüben oder Kartoffelkäfer resistenteKartoffeln).

Dazu komme, dassgenmanipulierte Organismen im Laufe der Evolution ihregenmanipulierten Merkmale verlieren, wenn man sie aussetzen würde.So würde die Chance auf unkontrollierte Auswirkungen mit der Zeitsinken. Man auch daran arbeiten spezielle Pflanzen zu züchten diefür Allergiker und Diabetiker genießbar sind. Oder anumweltfreundlicheren und energiesparenderen Produktionsverfahren oderAbfallverwertung arbeiten um die Umwelt zu verbessern, wie z.B dieBeseitigung von Ölverschmutzung durch Erdöl fressende Bakterien.„Ichsage voraus, dass die Domestizierung der Biotechnologie unserkünftiges Leben in den nächsten 50 Jahren mindestens so dominierenwird, wie die Domestizierung der Computer unser Leben in den letzten50 Jahren dominiert hat.

” meinte Freeman Dyson in Bezug auf dieGentechnik im Jahre 2007, denn die Genmanipulation bringt auchVorteile mit sich. So kann die Entschlüsselung der Gene mehrMöglichkeiten zur Impfstoffherstellung bieten oder Erbkrankheitenwie Diabetes, PKU können gentechnisch gemindert/geheilt werden. Sokönnten aber auch Organe, in einem fremdem oder im eigenen Körper,gezüchtet werden, wie z.

B. eine neue Niere oder neue Gelenke. DieGenmanipulation trägt auch im Bereich der Ernährung dazu bei neuefortschrittlichere Pflanzen zu erhalten die gezielt manipuliertwerden können um für größere oder gehaltvollere Erträge zusorgen. 5.4 Vorteile – 11 -Tierschützermachen bereits darauf aufmerksam und in Deutschland sind Tierversuchebereits schon verboten, jedoch halten sich nicht alle an diesesGesetz. Dazu kommt aber auch ,dass die Gentechnik von Kirchen undsämtliche Organisationen für unmoralisch gesehen wird.

Vor allemDie Kirche ist davon überzeugt ,dass der Mensch nicht das Rechthätte sich über die Gesetze der Schöpfung hinwegzusetzen. Er hättealso nicht das Recht den natürlichen Zeugungszyklus bzw. denMenschen zu verändern.

Jedoch befürworten die meisten dieBekämpfung von Krankheiten mit Hilfe der Gentechnik, doch auch hierstellen sich wieder einige dagegen wie z.B.die Kirche und einigeBiologen. Es gibt zurzeit einfach noch zu wenige Erkenntnisse überdie Auswirkungen und Langzeit- und Spätfolgen der Genmanipulation.Wiebei anderen neuartigen Technologien muss man sich auch bei derGenmanipulation fragen, welche Auswirkungen das auf Umwelt oderMensch hätte. Denn auch bei der Genmanipulation lassen sich vieleRisiken finden die vorher berücksichtigt werden sollten, da diesedann meist nicht mehr nicht rückgängig machen lassen und es zuSchäden kommt. So könnte es bei den Embryonen zu Missbildungen undFehlgeburten kommen.

Jedoch können die Schäden auch erst nach derGeburt auftreten wie z.B. Körpergewichtsprobleme oder eine kürzereLebensdauer. Ein weiterer Punkt wären die Versuche, denn keineGenmanipulation kann ohne weiteres funktionieren wenn nicht vorhergetestet wurde., bevor man sie am Menschen testet. DieseVersuchstiere werden sowohl ihrer Freiheit und manchmal auch ihresLebens beraubt.

5. 3 Risiken – 10 -Dazugehörige Beispiele der Genetischen Manipulation wären, dieEntwicklung von Impfstoffen und neuen Behandlungsmöglichkeiten vonKrankheiten, sowie die Entwicklung diagnostischer Verfahren beiErbkrankheiten. Oder auch die Herstellung neuer Nahrungs-Futtermittel sowie Ertragsverbesserung bei bekannten Nutzpflanzenoder auch die Entwicklung neuer energiesparender undumweltfreundlicher Produktionsverfahren sowie Abfallverwertung (z.

B.die Beseitigung von Ölverschmutzung durch Erdöl fressendeBakterien). 5.2 BeispieleErkrankungensind, werden in die Gentherapie, die medizinische Anwendung derGentechnologie, hohe Erwartungen gesetzt. Neben denwissenschaftlichen Erfolgen werden jedoch auch die ethische undjuristische Risiken der Gentechnologie diskutiert. Dabei geht es vorallem um die genetische Manipulation seelischer und geistigerEigenschaften des Menschen, die verbrecherisch ausgenutzt werdenkönnte. – 9 -ZurGenmanipulation gehören die Analyse, Isolierung und Veränderung vonGenen sowie der Einbau veränderter Gene in eine andere Zelle, diesogenannte Wirtszelle. Da genetische Veränderungen wesentlicheUrsachen für viele Stoffwechselerkrankungen, Defekte desImmunsystems,Krebsund rheumatische DieGentechnologie beschäftigt sich mit der gezielten Veränderung derErbanlagen einfacher Lebewesen.

Diese sollen dadurch neue, vererbbareEigenschaften erhalten, die sich der Mensch zu Nutzen macht. DieTräger vererbbarer Anlagen – also der Merkmale wie Augen- undHaarfarbe, Körpergröße usw. – sind die Gene, bestimmte Abschnitteder Desoxyribonukleinsäure (DNS) im Zellkern. Diese Gene stellen die»genetische Information« dar, das heißt sie sorgen für dieWeitergabe der verschiedenen Erbeigenschaften an die Nachkommen.Während der chemische Aufbau der DNS bei allen Lebewesen von denBakterien bis zum Menschen im Wesentlichen der gleiche ist,unterscheiden sich die einzelnen Lebewesen erheblich durch Zahl, Artund Anordnung der Gene. Einfache Bakterienzellen besitzen auf ihremDNS-Faden bis zu 5000 Gene, wohingegen die menschliche DNS aus mehrals 50000 Genen mit etwa 6 Milliarden Molekülbausteinen besteht.

Mitder Aufklärung der chemischen Struktur der DNS ergab sich für dieForschung die Möglichkeit, die für die Produktion und Vererbungneuer Zellen verantwortliche Erbsubstanz zu isolieren und planmäßigzu verändern. 1977 gelang es, die Information, die dieBauchspeicheldrüse veranlasst, Insulin zu produzieren, auf bestimmteMikroorganismen zu übertragen. In vielen Laboratorien produzierenseither genetisch veränderte Kolibakterien Interferon, Insulin,Wachstumshormone, gerinnungshemmende Enzyme und Impfstoffe. Ende 2000waren in Deutschland bereits rund 70 gentechnisch hergestellteMedikamente auf dem Markt. 5.1 Was ist das ?5. GenetischeManipulation – 8 -Um das DNA-Materialzu vervielfältigen, nimmt man die zu kopierende Probe, dannPolymerase als Kopierenzym, Nukleotide als Bausteine für die Kopienund Primer (zwei kurze DNA-Stücke), damit das Enzym Polymerase weiß,ab wo es mit der Kopierreaktion beginnen soll. Dazu kommt noch, dasses erforderlich ist, diese Mischung in mehreren Phasen abwechselnd zuerwärmen und abzukühlen.

In Laboren werden die Kopien mit einemApparat mit der Bezeichnung „Thermocycler” hergestellt. In dieserMaschine wird dann das DNA-Gemisch, durch eine spezielle Softwaregesteuert, abwechselnd erhitzt und wieder abgekühlt. Damit das Enzymoptimal arbeiten und die DNA-Probe kopieren kann.4. Prinzip derVervielfältigung-7 – Zusätzlich wirdUV-Licht gebraucht, um die mit Ethidiumbromid eingefärbte DNAsichtbar zu machen.

UV-Licht kann aber auch unerwünschteVeränderungen in der DNA verursachen oder Haut- bzw. Augenschädenbeim Anwender hervorrufen. Die Färbelösung sollte danach von derDNA durch Aufwickeln mit dem Glasstab oder durch Zentrifugierenabgetrennt werden. Anschließend kann man die DNA mit eiskaltemreinen Ethanol abwaschen.Die mit nureinfachen Methoden gewonnene DNA ist in der Regel meist noch starkverunreinigt.

Dadurch kann diese DNA z.B. nur ungenügend mitElektrophoreseapparaturen nachgewiesen oder weiterverwendet werden.Was dem einfachen Nachweis entgegenkommt ist, dass DNA dieEigenschaft hat, an Glas zu absorbieren. Dies zeigt sich, wenn dersichtbare Fadenknäuel auf einem Glasstab aufgewickelt wird. DesWeiterem ist es möglich, DNA mit einer größeren Zahl von Stoffeneinzufärben. Üblicherweise wird hierzu Ethidiumbromid verwendet,das in der Anwendung aber giftig ist.3.

Identifikationvon DNA -6 -Ein Beispiel fürden Beginn eines Genabschnitts wäre : CACGAATGCTA. Ein Gen ist für die Zellen sozusagenein bestimmter Code, den sie entschlüsseln. Dadurch gewinnen sieInformationen, die sie vorrangig für den Aufbau von Proteinenbrauchen.

Der Begriff „Gen”beschreibt den Abschnitt des DNA-Materials, der eineKonstruktionsinformation, die auch als Erbanlage bezeichnet wird,weitergibt. Das Gen kann z.B.

Merkmale oder spezielle körperlicheEigenschaften, wie Augenfarbe, Haarfarbe, Körpergröße etc., an dienächste Generation zur Ausführung im Stoffkörper weitergeben.Definiert wird so ein spezielles Gen durch Anfangsbuchstaben derBasen A,T,G,C ( A = Adenin, T = Thymin, G = Guanin, C = Cytosin )(siehe Anhang Bild 2). Diese enthalten in Dreierkombinationen (=Basentripletts) den genetischen Code für die Aminosäuresequenzender Eiweißmoleküle (Proteine).2.2 GeneJedes Chromosom istmeist ein längliches Gebilde im Zellkern aller Lebewesen, dass auseinem vollständigen Genfaden besteht. Die Substanz dieser Genfädenist der komplette Lebensplan bzw. Das komplette DNA-Material.

Je nachArt von Lebewesen gibt es eine unterschiedliche Anzahl vonChromosomen Anordnungen. Der DNA-Doppelstrang eines Menschen istinsgesamt ca. 100 Zentimeter lang und es gibt 46 Chromosomen, diesich in zwei Paare zu jeweils 23 Chromosomen aufteilen. EinChromosom, das mit einem weiteren Chromosom in den Genen und in derAusformung übereinstimmt, wird als homologes Chromosom bezeichnet.

Jede diploide Zelle hat einen Satz homologer Chromosomen, das heißtjeweils ein Chromosom der Mutter und eines des Vaters bildet einPaar. Das letzte Chromosomenpaar mit der Nummer 23 ist kein homologesChromosom und die Paarteile sind unterschiedlich ausgebildet – beidem Mann als XY- und bei der Frau als XX-Chromosom.2.

1 Chromosomen-5 – Auch übertragenwerden können. Bis dahin war angenommen worden, das Proteine derTräger der Erbinformationen seien. Das erste mal kamen Menschen mitder DNA in Berührung als der Schweizer Arzt Friedrich Miescher ausden Zellkernen der Lymphozyten einen Extrakt isolierte, den er alsNuklein bezeichnete und dessen Aufbau und Funktionen zunächstungeklärt blieben. 1889 isolierte der Deutsche Richard Altmann ausdem vom Miescher entdeckten Nuklein die basischen Proteine und unddie Nukleinsäure, die er als Bestandteile des Nukleinsidentifizierte. Über deren Aufbau und Funktionen konnte doch zuerstnur spekuliert werden. Die Entdeckung derDNA geht im Wesentlichen auf den amerikanischen Mediziner undBiochemiker Oswald Theodore Avery (siehe Anhang Bild 1), der von 1877bis 1955 lebte, zurück.

Avery machte in den 1940er Jahren zusammenmit seinen Mitarbeitern die Entdeckung, dass die Erbsubstanz vonPneumokokken ( Bakterien ) durch Zugabe von fremder DNA verändertwerden kann.Damit gab es einen ersten schlüssigen Anhaltspunkt undBeweis, dass die DNA-Moleküle, die genetische Informationenenthalten müssen.Bei DNA handelt essich um winzig kleine Biomoleküle, die als Träger derErbinformation gesehen werden und sich fast überall finden lassen.Im innersten Kern der Zellen befindet sich ein kompletter Plan wieein Lebewesen auszusehen hat und wie es funktionieren soll.Um denPlan lesen zu können, benötigt man das Wissen über die Codes dieim Wesentlichen durch die Bausteine Adenin, Guanin, Cytosin undThymin dort verankert sind.

2.Entdeckung und Bedeutung von DNA – 4 -Und auf dieseThematik möchte ich mich hiermit beziehen.Dieses umfangreicheFachgebiet ist in den Bereich Biologie und Genetik einzuordnen. MeineFacharbeit ist Kapitel gegliedert in denen ich in Sätzen diesesThema erkläre und die allgemeine Wichtigkeit dieses Themengebietsdarlegen möchte. Meine Informationen, die in diese Facharbeiteingeflossen sind , habe ich aus dem Internet und aus Büchern überGenetik und die Erforschung der DNA.Welche Vor- undNachteile bringt das Klonen ? usw.Welchentechnologischen Fortschritt bringt sie ?Wie setzt sie sichzusammen ?DNA ist dieBezeichnung für das Erbmaterial, das man in in allen Lebewesen undwenigen Virentypen finden kann.

Im Innersten jeder Zelle befindetsich ein kompletter Plan, der aufzeigt wie ein Lebewesen auszusehenund zu funktionieren hat. Ich habe dieses Thema gewählt, da ich michschon früher für die Genetik und Erbinformation interessiert habe.So habe ich die Möglichkeit mich mit dieser Thematik weiterauseinander zu setzen und Informationen zu meinem Wissen hinzu zufügen. Fragen die ich hiermit beantworten werde wären, z. B.

Doch was ist DNAüberhaupt ? DNA wird in derheutigen Zeit ein immer interessanteres Thema, da der Fortschritt imKlonen immer weiter voran schreitet. 1. Einleitung-3 – Identifikation von DNA Prinzip der Vervielfältigung Genetische Manipulation 5.1 Was ist das ? 5.2 Bsp.

5.3 Risiken 5.4 Vorteile DNA Reparatur Quellen Eigenständigkeitserklärung Anhang Chromosomen Gene Einleitung Entdeckung und Bedeutung von DNA Gliederung 2017/18 Potsdam Einstein – Gymnasium9 d Charlize Koch Vorgelegt von das die Zukunft verändert DNA – ein Molekül

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