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Klappentext: Ausgewogene Behandlung von Pro- und Eukaryoten bei Rekombination, Mutabilität, Genexpression und deren Regulation- Hervorhebung wichtiger Aspekte der Humangenetik, Zellbiologie und Gentechnik für Grundlagenfoschung und angewandte Forschung- Hinweise auf Einsatz genetischer Erkenntnisse im Biotechnologie, Landwirtschaft, Medizin und Veterinärmedizin- Zeittafel wichtiger Erkenntnisse von Mendel bis zur Gegenwart

 

 

/ AUS DEM INHALT: / / / Vorworte 5 1. Die Genetik und ihre Teildisziplinen 17 1.1. Genetische Teildisziplinen 17 1.2. Weitgehende Austauschbarkeit genetischer Objekte 18 1.3. Geschichte der Genetik 19 2. Erbträger der Pro- und Eukaryoten 20 2.1. Erbträger der Prokaryoten 21 2.2. Erbträger der Eukaryoten 23 3. Struktur und Replikation des genetischen Materials 34 3.1. Nukleinsäuren - Träger der genetischen Information 34 3.2. Struktur der Nukleinsäuren 35 3.3. Prinzip der Replikation der Nukleinsäuren 38 3.4. Enzymatik der DNA-Replikation bei Prokaryoten 39 3.5. Wirtskontrollierte Modifikation, Restriktion und Restriktionsenzyme 41 3.6. Prinzip der Realisierung der genetischen Information 44 4. Genetisches Material pro- und eukaryotischer Objekte 46 4.1. Phagen und Viren mit RNA als Informationsträger 46 4.2. Viroide - nackte RNA-Moleküle als subvirale Pathogene, Virusoide 50 4.3. Prionen als infektiöses Agens für degenerative Erkrankungen des Zentralnervensystems von Säugern 51 4.4. Phagen und Viren mit DNA als Informationsträger 52 4.5. Überlappung und Ineinanderschachtelung von Genen bei Phagen und Viren 58 4.6. Doppelsträngige DNA als Träger der genetischen Information bei Bakterien 59 4.7. DNA der Eukaryotenchromosomen 61 4.8. Plastiden-DNA und Mitochondrien-DNA als Träger der extranukleären genetischen Information 65 5. Reparatur von DNA-Schäden 68 5.1. Ausmaß und Art von DNA-Schädigungen 68 5.2. Schadensbeseitigung durch DNA-Reparatursysteme 69 5.3. Enzymatische Reversion von DNA-Schäden 70 5.4. Die Ausschneidereparatur (Excisionsreparatur) 71 5.5. Mismatch-Reparatur 72 5.6. Rekombinationsreparatur 74 5.7. SOS-Reparatur 74 5.8. Reparatur und Mutagenese 75 6. Mutationen I 77 6.1. Allgemeines zur Mutabilität 77 6.2. Genmutationen, Wesen und Ursprung 78 6.3. Zufallscharakter der Genmutationen 78 6.4. Verschiedene Typen von Genmutationen - Überblick 79 6.5. Von prämutativen Situationen zu fixierten Mutationen 81 6.6. Einfluss mutagener Agenzien auf die Mutationsrate 88 6.7. Ursachen spontaner Mutabilität 89 6.8. Isolierung von Mutanten und Ermittlung der Mutationsraten 90 7. Mutationen II 96 7.1. Chromosomenmutationen 96 7.2. Genommutationen 106 7.3. Extranukleäre Mutationen 115 7.4. Wege und Ziele der Mutagenitätstfistung 117 8. Übertragung und Rekombination der Erbanlagen bei Prokaryoten 122 8.1. Rekombinationsarten 122 8.2. Allgemeine Rekombination bei Phagen und Viren 123 8.3. Ortsspezifische Rekombination zwischen Phagen- und Bakterien DNA 128 8.4. Übertragung und Rekombination der Erbanlagen bei Bakterien 129 8.5. Molekularer Mechanismus der allgemeinen Rekombination 142 9. Transponible Elemente bei Pro- und Eukaryoten 146 9.1. Struktur und Eigenschaften transponibler Elemente 146 9.2. Transponible Elemente in Prokaryoten 148 9.3. Transponible Elemente in Eukaryoten 151 9.4. Genetische Effekte und Verwendung transponibler Elemente 160 10. Übertragung und Rekombination nuklearer Erbanlagen bei Eukaryoten 162 10.1. Regelmäßiger Wechsel von Haplophase und Diplophase und genetische Folgen der Meiose 162 10.2. Interchromosomale Rekombination bei Haplonten . . 163 10.3. Interchromosomale Rekombination bei Diplonten 165 10.4. Zusammenhang zwischen Genverteilung und Chromosomenverteilung - "Chromosomentheorie" 172 10.5. Geschlechtschromosomen-gebundene Vererbung; Beweis für die Chromosomentheorie 172 10.6. Intrachromosomale Rekombination bei Haplonten 176 10.7. Intrachromosomale Rekombination bei Diplonten 188 10.8. Cytologische Basis und genetische Kontrolle des Crossing-over 193 10.9. Molekulare Mechanismen der Rekombination und Konversion 195 11. Übertragung und Rekombination extranukleärer Erbanlagen bei Eukaryoten - plasmatische Vererbung 198 11.1. Piastidenvererbung 198 11.2. Mitochondrienvererbung 210 12. Zellbiologische Manipulationen an Eukaryoten 226 12.1. Künstliche Besamung (Artifizielle Insemination) 226 12.2. Embryo-Transfer ("Ei-Transplantation") 226 12.3. In-vitro-Befruchtung bei Tier und Mensch 227 12.4. Kerntransplantation 227 12.5. Cybrid-Erzeugung bei Säugern 229 12.6. Klonen, Blastomeren-Trennung 229 12.7. Blastomerenmischung und Zelltransplantation 231 12.8. Fusion somatischer tierischer und menschlicher Zellen 231 12.9. Fusion somatischer pflanzlicher Zellen und ihre Regeneration zu somatischen Bastardpflanzen 236 12.10. Ein "natürliches Gentransfer-System" - Agrobacterium und dikotyle Pflanzenzellen 237 13. Methoden und Verfahren der Gentechnologie 240 13.1. Prinzip der DNA-Klonierung 240 13.2. Enzyme für Synthese, Abbau und Verknüpfung von DNA-Molekülen 240 13.3. Gewinnung bzw. Herstellung von DNA-Fragmenten 241 13.4. Verknüpfung der DNA von Vektoren und Donoren 241 13.5. Auswahl und Umkonstruktion von Vektoren und ihre Einführung in Wirtszellen 243 13.6. Nachweis der transferierten DNA 252 14. Realisierung der genetischen Information bei Prokaxyoten 253 14.1. Transkription 253 14.2. Translation 258 14.3. Realisierung der genetischen Information in Chloroplasten und Mitochondrien . 265 14.4. Spezifika des Genexpressionssystems der Archaea 265 15. Besonderheiten der Realisierung der genetischen Information bei Eukaryoten 267 15.1. Transkription 267 15.2. Posttranskriptionale Prozesse 269 15.3. Translation 274 15.4. Proteintransport 274 15.5. Protein-Spleißen 278 16. Genetischer Code und molekulare Folgen von Punktmutationen 280 16.1. Genetischer Code 280 16.2. Gen-Polypeptid-Beziehungen und ihre Veränderung durch Mutationen ("Vorwärtsmutationen") 284 16.3. Restaurierende und Suppressormutationen 288 17. Feinstruktur des Gens 289 17.1. Gen (Cistron), Mutdh, Recon 289 17.2. Feinstruktur prokaryotischer Gene ' 294 17.3. Feinstruktur eukaryotischer Gene 298 17.4. Definition des Gens 303 18. Das menschliche Genom 305 18.1. Chromosomenzahl und DNA-Gehalt des menschlichen Genoms 305 18.2. Molekulare Heterogenität des menschlichen Genoms 305 18.3. Gene und genähnliche Sequenzen 306 18.4. Extragene DNA 311 18.5. Menschliches-Genom-Projekt 313 18.6. Die Mitochondrien-DNA des Menschen 313 19. Regulation der Genaktivität bei Prokaryoten 314 19.1. Operon-Modell 314 19.2. Attenuation 316 19.3. Tryptophan-Operon als Beispiel für Enzymrepression und Attenuation 317 19.4. Lactose-Operon als Beispiel für Enzyminduktion 318 19.5. Positive Kontrolle der Transkription am Beispiel des lac-Operons und des ara-Operons 321 19.6. Auswirkungen von Mutationen auf die Funktion des Operons 322 19.7. Regulon-Modell 323 19.8. Protein-DNA-Bindung 324 19.9. Regulation durch unterschiedliche Sigmafaktoren 326 19.10. Regulation durch Phosphorylierung/Dephosphorylierung 326 19.11. Posttranskriptionale Regulation 327 19.12. Regulation auf der Ebene der Translation 328 20. Regulation der Genaktivität bei Eukaryoten 329 20.1. Aufbau des Chromatins 330 20.2. Struktur aktiven und inaktiven Chromatins 331 20.3. Reversible Regulation der Genaktivität bei Eukaryoten 336 20.3.1. Gibt es bei Eukaryoten Operonen? 336 20.3.2. Beispiele für die Regulation der Transkription spezifischer eukaryotischer Gene . 337 20.4. Posttranskriptionale Kontrolle 344 20.5. Imprinting 346 20.6. Translationskontrolle 347 20.7. Posttranslationale Prozesse 349 20.8. Genetische Basis der Differenzierungsprozesse bei Vielzellern 349 20.9. Genfusion als Mittel der Genreifung - Bildung der Immunglobulingene 352 20.10. Regulation der Genaktivität auf der Ebene der Replikation 355 21. Entwicklungsgenetische Prozesse 357 21.1. Allgemeines 357 21.2. Drosophila melanogaster 357 21.3. Caenorhabditis elegans 366 21.4. Entwicklungsgenetische Untersuchungen an anderen Tieren und Pflanzen 368 22. Wechselwirkungssysteme bei den Prozessen der Merkmalsausbildung 370 22.1. Zusammenwirken zwischen verschiedenen Allelen eines Gens 370 22.2. Beziehungen zwischen verschieden Genen innerhalb des Genotypus (Gen-Interaktionen) 371 22.3. Beziehungen zwischen Genotypus und Plasmotypus 373 22.4. Zusammenwirken von Erbanlagen und Umwelt 375 22.5. Systeme der Geschlechtsbestimmung als Beispiele für Interaktionen zwischen Erbanlagen, inneren und äußeren Bedingungen 377 22.6. Allgemeine Beziehungen zwischen Erbanlage und Merkmal 384 23. Populations- und Evolutionsgenetik 388 23.1. Merkmale und Gliederung der Populationsgenetik 388 23.2. Phänotypische und genetische Variabilität von Populationen 388 23.3. Die Bedeutung der sexuellen Fortpflanzungsweise 389 23.4. Genetische Struktur von Populationen 389 23.5. Evolutionsfaktoren - Allgemeine Charakteristika 394 23.6. Mutabilität 396 23.7. Selektion und Adaptation . . 397 23.8. Genetische Drift 401 23.9. Migration, Meiotic Drive 402 23.10. Genetische Bürde 403 23.11. Die Rolle "neutraler" Mutationen 404 23.12. Isolation". 404 23.13. Einnischung - Annidation 405 23.14. Ein Bild für das Zusammenwirken von Evolutionsfaktoren 405 23.15. Mikroevolution und Makroevolution 407 24. Anwendung genetischer Erkenntnisse und Verfahren in Landwirtschaft, Industrie und Medizin 408 24.1. Landwirtschaft 408 24.2. Biotechnologische Industrie 414 24.3. Medizin I 418 Zeittafel 421 Literatur 427 Sachregister: Begriffe; Gattungsnamen 435