Dies ist das erste Lehrbuch der Biotechnologie, das eine umfassende Darstellung biotechnologischer Grundlagen und Methoden mit den praxisrelevanten Aspekten des Faches verbindet. Die Autoren führen in alle Teilgebiete der Biotechnologie ein und beantworten zudem Fragen nach der Zukunftsperspektive, den Berufsfeldern und Karrierechancen sowie der ethischen und gesellschaftlichen Akzeptanz der Biotechnologie. Diese integrative Präsentation regt die Leser dazu an, den Lernstoff nicht nur zu konsumieren, sondern sich aktiv und kritisch mit ihm auseinanderzusetzen. Übungsaufgaben, Hinweise zur weiterführenden Lektüre, aktuelle Links zur biotechnologischen Forschung und Industrie sowie ein ausführliches Glossar runden das Buch ab und machen es zu einem optimalen Einstieg in die Biotechnologie an Universitäten und Fachhochschulen.
ZielgruppeStudierende der Biotechnologie und Biologie an Universitäten und Fachhochschulen.
/ AUS DEM INHALT: / / /
Vorwort XI
Kapitel 1 Das Jahrhundert der Biotechnologie und seine Macher 1
1.1 Was ist Biotechnologie und welche Bedeutung hat sie für uns? 2
1.2 Teilgebiete der Biotechnologie 11
1.3 Biologische Herausforderungen des 21. Jahrhunderts 17
1.4 Die Menschen hinter der Biotechnologie 22
Kapitel 2 Gene und Genome - Eine Einführung 31
2.1 Kurzer Abriss des Zellaufbaus 32
2.2 Die Moleküle des Lebens 36
2.3 Chromosomenstruktur, DNA-Replikation und Genome 43
2.4 RNA- und Proteinsynthese 49
2.5 Mutationen: Ursachen und Folgen 62
Kapitel 3 Die Geschichte der Gentechnik:
Die Technik der rekombinanten DNA 71
3.1 Einführung in die Technik der rekombinanten DANN und der DNA-Klonierung / 72
3.2 Was macht einen guten Vektor aus?ff 81
3.3 Wie identifiziert und kloniert man.ein Gen, das einen interessiert? 87
3.4 Was man mit einem klonierten Gen anfangen kann: Anwendungen der Technik der rekombinanten DNA 96
3.5 Bioinformatik: Die Vereinigung'von Molekularbiologie und Informationstechnik . . 109
Kapitel 4 Proteine als Produkte 117
4.1 Proteine als biotechnologische Produkte - Eine Einführung 118
4.2 Proteine 119
4.3 Proteinstrukturen 124
4.4 Proteinproduktion 127
4.5 Methoden zur Proteinaufreinigung 132
4.6 Verifizierung 139
4.7 Proteinkonservierung 140
4.8 Maßstabsvergrößerung bei der Proteinaufreinigung 140
4.9 Analysenmethoden für die Zeit nach der Aufreinigung 140
4.10 Proteomik 141
Kapitel 5 Biotechnologie der Mikroorganismen 145
5.1 Die Struktur von Mikroorganismen 147
5.2 Mikroorganismen als Werkzeuge 150
5.3 Die Verwendung von Mikroorganismen 157
5.4 Impfstoffe 166
5.5 Mikroorganismengenome 172
5.6 Mikrobiologische Diagnostik 176
5.7 Der Kampf gegen den Bioterrorismus 178
Kapitel 6 Biotechnologie der Pflanzen i"5
6.1 Landwirtschaft 186
6.2 Methoden zur Transgenese bei Pflanzen 188
6.3 Praktische Anwendungen 193
6.4 Gesundheits- und Umweltbedenken 198
Kapitel 7 Biotechnologie der Tiere 205
7.1 Einführung in die Biotechnologie der Tiere . 206
7.2 Tiere in der Forschung 206
7.3 Klone 213
7.4 Transgene Tiere 217
7.5 Die Herstellung von Humanantikörpern in Tieren 223
Kapitel 8 Der genetische Fingerabdruck und forensische Analysen 227
8.1 Der genetische Fingerabdruck und die Forensik - Eine Einführung 228
8.2 Was ist ein genetischer Fingerabdruck? 229
8.3 Abnahme eines genetischen Fingerabdrucks 231
8.4 Die DNA auf dem Prüfstand . . ./ 235
8.5 Die DNA und die Regeln der Beweisführung 238
8.6 Familiäre Verwandtschaftsverhältnisse und DNA-Profile 240
8.7 Die Analyse nichtmenschlicher DNA 243
Kapitel 9 Biologische Umweltsanierung 247
9.1 Was verstehtjman unter biologischer Umweltsanierung? 248
9.2 Biologische Umweltsanierung - Die Grundlagen 250
9.3 Sanierungsfälle und Sanierungsstrategien 257
9.4 Die Nutzung gentechnisch veränderter Stämme zur Umweltsanierung 263
9.5 Umweltkatastrophen: Fallstudien zur biologischen Umweltsanierung 265
9.6 Zukunftsstrategien und Herausforderungen der biologischen Umweltsanierung 267
Kapitel 10 Aquatische Biotechnologie 273
10.1 Aquatische Biotechnologie - Eine Einführung 274
10.2 Aquakultur: Steigerung der Nahrungsmittelversorgung durch Biotechnologie 275
10.3 Molekulargenetik aquatischer Organismen 287
10.4 Medizinische Anwendungen der aquatischen Biotechnologie 297
10.5 Nichtmedizinische Produkte 301
10.6 Umweltanwendungen der aquatischen Biotechnologie 302
Kapitel 11 Medizinische Biotechnologie 309
11.1 Die Stärke der Molekularbiologie: Nachweis und Diagnose menschlicher Krankheitszustände 311
11.2 Medizinische Produkte und Anwendungen der Biotechnologie 321
11.3 Gentherapie 328
11.4 Das Potenzial der regenerativen Medizin 335
11.5 Das Humangenomprojekt und die Entdeckung von Krankheitsgenen 352
Kapitel 12 Regularien und Zulassungsverfahren 361
12.1 Der rechtliche Rahmen für die Zulassung biotechnologischer Produkte 362
12.2 Zulassungsverfahren für landwirtschaftliche Produkte 363
12.3 Die Nahrungs- und Arzneimittelzulassung 366
12.4 Gesetzgebung und Regulierung: Die Rolle der Regierungen 367
12.5 Patente - Eine Einführung 368
12.6 Biotechnologische Produkte auf dem Weltmarkt 371
Kapitel 13 Ethik und Biotechnologie 375
13.1 Was ist Ethik? 376
13.2 Biotechnologie und Natur 379
13.3 Wirtschaft, Wissenschaft und Kommunikation 394
Anhang 399
A Lösungen zu den Übungsaufgaben 400
B Glossar 408
C Index 431