Genetik

Question 1

Was sind Vektoren?

Answer 1

Plasmide oder Bakteriophagen, die in der Lage sind, Fremd-DNA in einen anderen Organismus einzuschleusen (“Gentaxi”, “Genfähre”)

Question 2

Was sind Restriktionsenzyme?

Answer 2

Schneiden DNA an spezifischen palindromischen (Palidnrom: ANNA) Sqeuenzenerzeugen Blunt- oder Sticky-Ends;

Question 3

Was ist LIgase?

Answer 3

(DNA-Replikation) verbindet Desoxyribose-phosphat-Gerüst der DNA

Question 4

Was sind Marker-/Reportergene?

Answer 4

Codieren Antibiotica-Resistenzen oder Bildung von Farbstoffen (XGal, GFP) -> Selektion erfolgreich transformierter Bakterien

Question 5

Was sind Stempeltechnik?

Answer 5

Replizieren von Bakterienkolonien auf Agarplatten mit gleicher Lage!

Question 6

Was ist Transformation?

Answer 6

Veränderung des Genoms von Lebewesen, Einschleusen von Fremd-DNA

Question 7

Was ist ein Hybridplasmid?

Answer 7

Plasmid mit Fremd-DNA

Question 8

Was ist der genetische Fingerabdruck?

Answer 8

DNA-Profil eines Individuums, das in hohem Maße charakteristisch für dieses ist (Ausnahme: eineiige Zwillinge). Das genetische Material wird aus Gewebeproben (Hautzellen, Haarfollikel..) oder Sekreten (Blut, Speichel, Sperma…) gewonnen.

Question 9

Was sind Gene?

Answer 9

codierende Bereiche der DNA sind stark konserviert, kaum individuelle Abweichungen vorhandne

Question 10

Was schaut man sich an wenn man DNA verlgeichen will?

Answer 10

Analyse von nicht codierenden Bereichen, dort sammeln sich Mutationen individuell an
-> Ofe Mikrosateliten (=STR, short tandem repeats): Kurze sich wiederholende Basensequenzen (zB TACTAC)

Question 11

Wenn es wenig DNA Material ist, wie kann man Proben überhaupt vergleichen?

Answer 11

Vervielfältigung der gewünschten Sequenzen durch PCR anschließend Vergleich der Proben durch Gel-Elektrophorese

Question 12

Was ist die PCR?

Answer 12

Methode zur in-vitro-Vervielfältigung von DNA und RNA

Question 13

Was braucht man für eine PCR?

Answer 13

Genetische Probe, spezifische Primer (vorwärts- + Rückwärtsprimer), DNA-Nukleotide, hitzebeständige DNA-Polymerase

Question 14

Wie läuft die PCR ab?

Answer 14

1. Denaturierung: Die genetische Probe wird auf 95°C erhitzt das die DNA denaturiert und sich in zwei einzelstränge teilt.
2. Hybridisierung: Bei etwa 50-60°C werden die Primer dazugegeben welche sich dann an die passende DNA-Sequenz anlagern und den gewünschten DNA-Abschnitt in eine Richtung begrenzen
3. Elongation/Vermehrung der DNA: Bei 68-72°C werden

Nach dem 3. Zyklus liegen dann doppelstänge in der gewünschten Länge vor die keine überstehenden Einzelstränge mehr haben

Question 15

Was ist die Gel-elektrophorese?

Answer 15

physikalische Auftrennung von RNA/DNA-Molekülen (oder Proteinen) nach ihrer Größe

Question 16

Wie funktioniert die Gel-Elektrophorese?

Answer 16

Aufgrund der endständigen, freien Phosphat-Gruppen (PO43-) sind DNA- oder RNA-Moleküle negativ geladen
* Es wird ein elektrisches Feld angelegt. Die Proben werden nahe des Minus-Pols in das Gel gegeben und
bewegen sich in Richtung des Plus-Pols
* Je größer das DNA-Fragment, desto langsamer bewegt es sich durch das Gel → Auftrennung in Banden
* DNA-Längenstandard wird mit aufgetragen, um Länge der DNA-Stücke abschätzen zu können

Question 17

Was ist die DNA-Chip-Technologie?

Answer 17

Methode, um Genexpression in bestimmten Zellen zu messen oder Genome auf das
Vorhandensein bestimmter Sequenzen zu untersuchen.

Question 18

Wie funktioniert die DNA-Chip-Technologie grob?

Answer 18

Glas- oder Kunststoffplatten, auf denen sich in einem Raster DNA-Sonden befinden.
* Deren Sequenz und genaue Position auf der Platte werden digital gespeichert
* Durch komplementäre Basenpaarung und Fluoreszenzmarkierung erfolgt Identifikation

Question 19

Wie wird bei der Genomanalyse mit DNA-Chip-Technologie vorgegangen?

Answer 19

Spotting: Aufbringen der DNA mit bekannter Sequenz auf definierte Postition der
Platte
o mRNA wird isoliert und mit reverser Transkriptase in einzelsträngige copy- DNA
(=cDNA) umgewandelt
o Die cDNA (oder „normale“ DNA Probe) wird auf das Microarray gebracht.
Komplementäre Sequenzen Hybridisieren mit DNA auf Chip, Rest wird
abgewaschen
o Auswertung: cDNA wird mit Fluoreszenzfarbstoff markiert → je nach Intensität
der Fluoreszenz wurde unterschiedlich viel gebunden → Aussage über Intensität
der Genexpression
o Auch mit mehreren mRNA-Proben aus zwei unterschiedlichen Geweben
möglich. Die entstehende cDNA wird dann mit unterschiedlichen
Fluoreszenzfarbstoffen (blau und gelb) markiert
o Aufnahme von zwei identisch gespotteten Platten, einmal mit Probe 1 und
einmal mit Probe 2 hybridisiert.
o Fluoreszenzaufnahmen werden übereinandergelegt. Blau = Sequenz nur in Probe
1; Gelb = Sequenz nur in Probe 2; Grün (Mischung d. Farben) = Sequenz in beiden
Proben enthalten.

Question 20

Was ist Reverse Transkriptase?

Answer 20

Enzym aus RNA-Viren, die einzelsträngige RNA-Moleküle in
einzel- oder doppelsträngige DNA transkribiert. Eine so entstandene DNA nennt man
cDNA

Question 21

Was ist CRISPR CAS und was kann es?

Answer 21

Leitet sich aus dem natürlichen Immunsystem von Bakterien gegen Bakteriophagen ab
* Programmierbare Genschere mit Einsetz-Funktion
* Enzym CRISPR erkennt mit komplementärer guide-RNA die jeweilige Zielsequenz und
schneidet diese dort
* Protein CAS9 mit Fremd-DNA fügt diese in die durch CRISPR erzeugte Schnittstelle ein
und verbindet diese mit der ursprünglichen DNA zu einem durchgängigen DNA
Doppelstrang

Question 22

Was versteht man unter Gentherapie?

Answer 22

Gentechnische Veränderung des menschlichen Erbguts zur Behandlung von
Erbkrankheiten

Question 23

Wofür steht die Abkürzung PND?

Answer 23

pränatale Diagnostik

Question 24

Wofür wird die PND verwendet?

Answer 24

Erkennung von schwerwiegenden genetischen Defekten (oder anderen
Erkrankungen)

Question 25

Worin wird die PND eingeteilt?

Answer 25

in invasiv und nicht-invasiv

Question 26

Was sind nicht invasive Methoden?

Answer 26

Ultraschall, Bluttest

Question 27

Was macht man mit dem Ultraschall?

Answer 27

Überprüfen der allg. Entwicklung und Prüfen auf Marker für Gendefekte ▪ → z.B. Messung der Nakenfalte ▪ Hinweis auf Trisomie 21, aber keine sichere Diagnose

Question 28

Was untersucht man beim Bluttest?

Answer 28

Untersuchung des mütterlichen Bluts auf Erbgutstücke des Embryos ▪ Erkennt relativ sicher Trisomien, liefert aber auch falsch-positive Ergebnisse ▪ Für sichere Diagnose müssen Invasive Diagnostiken folgen

Question 29

Was für invasive Methoden der PND gibt es?

Answer 29

Fruchtwasseruntersuchung, Chorionzottenbiopsie, Nabelschnurpunktion

Question 30

Wann macht man eine fruchtwasseruntersuchung, was wird damit gemacht und was für Risikten birgt es?

Answer 30

11. – 13. Schwangerschaftswoche ▪ Durch eine Punktion wird Fruchtwasser entnommen. Von darin enthaltenen Zellen des Embryos wird Karyogramm erstellt ▪ Risiko von Infektionen oder Fehlgeburten (0,1- 0,4 %)

Question 31

Wann macht man eine Chorionzottenbiopsie, was wird damit gemacht und was für Risiken birgt es?

Answer 31

▪ 15.-16. Schwangerschaftswoche ▪ Chorion = embryonaler Anteil der frühen Plazenta ▪ Erstellung Karyogramm ▪ Risiko von Infektionen oder Fehlgeburten (0,1- 0,4 %)

Question 32

Wann macht man eine Nabelschnurpunktion, was wird da gemacht und was für Risiken birgt es?

Answer 32

▪ 17.- 18. Schwangerschaftswoche ▪ Embryonales Blut wird direkt aus Nabelschnur entnommen ➔ genaueste Diagnostik, viele weitere Krankheiten und Probleme erkennbar (z.B. Rhesusunverträglichkeit) ▪ Nur bei besonderen Fragestellungen und in spezialisieren Zentren ▪ 1-2% Fehlgeburtrisiko

Question 33

Was für ethische Aspekte gibt es beim betrachten der PND und Gentechnik generell?

Answer 33

o In Gendiagnostik-Gesetz geregelt o Recht auf Wissen bzw. Nicht-Wissen der Eltern o Recht des ungeborenen Kindes auf Unversehrtheit o Gesellschaftliche Aspekte, z.B. Abtreibung von Embryos mit Behinderung? „Designer-Babys“?