Prinzipien der Genetik

• Mikrobielles Wachstum


  Wachstum von Mikroorganismen
• HAART


  Highly active anti-retroviral therapy - Behandlungsprotokoll zur Bekämpfung zweier unabhängiger viraler Funktionen
• HAART


  • Nucleosidanaloga zielen auf die Virusreplikation ab
  • Proteaseinhibitoren zielen auf die Virusreifung ab
  • Wahrscheinlichkeit, dass ein einzelnes Virus Resistenz gegenüber mehreren Medikamenten entwickelt, ist geringer als die Wahrscheinlichkeit, Resistenz gegenüber einem Medikament zu entwickeln
• Bakteriophagen


  Viren, die Bakterien infizieren
• Bakteriophagentherapie


  1. Phagen treten mit einzelnen bakteriellen Zelloberflächen-bausteinen in Wechselwirkung

  2. Phage dringt in die Zelle ein, repliziert und tötet den bakteriellen Wirt
• Bakterien können durch Mutationen, die Rezeptoren verändern oder die Empfindlichkeit der Zellwand für Phagenenzyme vermindern, gegenüber einer Phageninfektion eine Resistenz entwickeln
• Bakteriophagentherapie ist wahrscheinlich für Resistenzen anfällig, was auch auf die meisten chemischen antimikrobiellen Wirkstoffe zutrifft
• Identifizierung und Isolierung von Platensimycin

  1. Durchmusterung einer großen Anzahl von Streptomyces platensis-Stämmen

  2. Zielspezifische Antibiotika, die in geringen Konzentrationen vorliegen, können identifiziert werden
• Antibiotikaresistenz-Hemmung


  Kombination von Antibiotika mit Verbindungen, die die Antibiotikaresistenz hemmen, um die Antibiotikaaktivität in Mikroorganismen zu erhalten
• Antibiotikaresistenz-Hemmung


  • Ampicillin + Sulbactam (β-Lactamaseinhibitor)
  • Sulfamethoxazol-Trimethoprim (Mischung von zwei Folsäureinhibitoren)
• Kombinationstherapie aus Nucleosidanaloga und Proteaseinhibitoren führte bei der Behandlung von HIV-Infektionen zu einer Revolution
• Ames-Test


  Verwendung von Bakterien, um Mutagene (chemische Stoffe, die Mutationen verursachen) nachzuweisen
• Der Ames-Test wird in der chemischen Industrie und der Nahrungsmittelindustrie eingesetzt, um sicherzustellen, dass die hergestellten Produkte die Gesundheit des Menschen nicht gefährden
• Mutation


  Eine Veränderung in der Basensequenz der DNA, die zu einer Veränderung des Phänotyps führen kann
• Mutationen können entweder spontan auftreten oder sie werden induziert
• Induzierte Mutationen können auf Wirkstoffe aus der Lebensumgebung auftreten, dazu gehören auch Mutationen, die vom Menschen sorgfältig geplant ausgelöst wurden
• Mutationen können außerdem als Folge der Einwirkung natürlicher Strahlen auftreten (kosmische Strahlung und so weiter), die die Basenstruktur der DNA verändern
• Chemikalien, wie zum Beispiel freie Sauerstoffradikale können die DNA chemisch verändern und zu Mutationen führen
• Spontane Mutationen ereignen sich ohne äußeren Einfluss und gehen auf gelegentliche Fehler als Folge falscher Basenpaarungen während der DNA-Replikation zurück
• Punktmutationen


  Mutationen, die eine Veränderung in nur einem Basenpaar bewirken
• Die meisten Punktmutationen führen nicht zur Veränderung des Phänotyps
• Basenpaarsubstitutionen


  Eine Punktmutation innerhalb der kodierenden Region eines Gens, die zu einer Veränderung der Aminosäuresequenz des Polypeptids führt
• Veränderungen in der ersten oder zweiten Base des Codons führen öfter zu bedeutenden Veränderungen im Polypeptid
• Missense-Mutation


  Eine Punktmutation, die zu einer Veränderung einer Aminosäure im Polypeptid führt
• Nicht alle Missense-Mutationen führen unweigerlich zur Bildung nichtfunktioneller Proteine, das Ergebnis hängt davon ab, wo in der Polypeptidkette die Substitution stattfindet und wie die Faltung und Aktivität des Proteins beeinflusst werden
• Baum


  Eine mehrjährige Pflanze mit einem länglichen Stamm oder Stamm, der meist Äste und Blätter trägt
• Bäume stellen ihre eigene Nahrung durch Photosynthese her
• Photosynthese


  1. Lichtenergie von Chloroplasten wird eingefangen und als ATP gespeichert

  2. ATP wird verwendet, um Zucker zu erzeugen, den die Pflanze zum Wachsen und Leben nutzt
• Mutation


  Veränderung in der DNA-Sequenz
• Stille Mutation


  Mutation, die die Primärsequenz des kodierten Polypeptids nicht beeinflusst
• Missense-Mutation


  Mutation, bei der sich der "Sinn" der Information (die genaue Sequenz der Aminosäuren) in dem sich neu bildenden Polypeptid verändert hat
• Nonsense-Mutation


  Mutation, bei der ein Stoppsignal-Codon entsteht, was zur vorzeitigen Termination der Translation und Bildung eines unvollständigen Polypeptids führt
• Transition


  Mutation, bei der eine Purinbase durch ein anderes Purin oder eine Pyrimidinbase durch ein anderes Pyrimidin ersetzt wird
• Transversion


  Mutation, bei der eine Purinbase durch eine Pyrimidinbase oder umgekehrt ersetzt wird
• Leserasterwechsel


  Mutation, bei der durch Einfügen oder Entfernen von Basenpaaren der Leserahmen verschoben wird
• Leserasterwechsel haben oft gravierende Konsequenzen
• Suppressor-tRNA


  Mutierte tRNA, die ein Stoppcodon lesen und eine Aminosäure einbauen kann
• Umfangreiche Deletionsmutationen sind grundsätzlich nicht umkehrbar
• Mutanten mit Leserastermutationen sind genetisch recht stabil
• Mutagenese


  Erhöhung der Mutationsrate durch chemische, physikalische oder biologische Wirkstoffe