Artikel-Glossar
Adult
erwachsen
Adulte Stammzellen
sind unspezialisierte Körperzellen, die sich teilen oder zu verschiedenen Zelltypen entwickeln können. Zu finden z.B. im Herz, Rückenmark, Leber, Nabelschnurblut und Fruchtwasser. Sie können nur Zelltypen ihres jeweiligen Organs bilden, man nennt sie deshalb multipotent. ForscherInnen können sie fallweise zu anderen Zelltypen umprogrammieren. MedizinerInnen verwenden sie bei Knochenmarkstransplantationen nach Chemotherapien.
Agrobakterium
ein Bodenbakterium, das Pflanzen befallen und Gene in ihr Genom einsetzen kann.
Allel
eine oder mehrere unterschiedliche Versionen des selben Gens.
Alternatives Spleißen
beim Spleißen können die codierenden Abschnitte bei vielen Boten-RNAs verschieden zusammengesetzt werden. Aus einem Gen werden so verwandte aber unterschiedliche Proteine gebildet. (s.a. Spleißen)
Aminosäure
Grundbaustein der Eiweißstoffe (Proteine). Es gibt 20 Standard-Aminosäuren. Einige kann der menschliche Körper selbst herstellen, andere müssen wir mit der Nahrung aufnehmen.
Amplifizieren
Vervielfältigen, hier bestimmter DNA-Abschnitte (z.B. mittels -> PCR).
Amylase
ein Enzym, das Stärke spaltet. Es kommt u.a. im Sekret der Bauchspeicheldrüse, dem Speichel von Menschen und Tieren und reifen Früchten und Getreidekörnern vor. Wird in der Lebensmittelproduktion (z.B. Brauerei und Brotteigherstellung) verwendet.
Amylose
langes, kettenförmiges Stärkemolekül, neben Amylopektin Bestandteil der pflanzlichen Stärken (z.B. Kartoffel- und Maisstärke). In der Lebensmittel-, Papier- und chemischen Industrie will man amylosefreie Stärke und entfernt sie mit chemischen, physikalischen und enzymatischen Verfahren. Seit mehreren Jahren versuchen sich ForscherInnen an gentechnisch veränderten Kartoffeln, die amylosefreie Stärke liefern sollen.
Anaphase
Abschnitt der Mitose, die beiden Chromatiden jedes Chromosoms werden voneinander getrennt und durch die Spindelfasern zu den Zellpolen gezogen.
Antibiotika
Stoffwechselprodukte von Pilzen und Bakterien, oder künstlich hergestellte Stoffe, die andere Mikroorganismen schon bei niedrigen Konzentrationen abtöten oder ihr Wachstum hemmen. Werden in der Medizin verwendet um Infektionskrankheiten zu bekämpfen.
Antibiotikaresistenz
Eigenschaft die Bakterien ermöglicht, Antibiotika abzuschwächen oder zu neutralisieren. Antibiotikaresistenz-Gene werden häufig verwendet, um gentechnisch veränderte Organismen zu kennzeichnen und/oder anzureichern.
Anticodon
drei-Basen-Abschnitt der tRNA (z.B. GUA). Bindet bei der Synthese von Proteinen an das passende Codon der mRNA (z.B. CAU).
Antigene
organische Verbindungen, die vom Immunsystem als fremd erkannt werden (z.B. Oberflächenproteine von Viren oder Bakterien).
Antikörper
sind Teil des Immunsystems in Säugetieren und werden von weißen Blutkörperchen, den B-Zellen gebildet. Sie erkennen und neutralisieren Fremdkörper (Antigene).
Apoptose
programmierter Zelltod, ein genetisch festgelegter Vorgang, der von der Zelle selbst gesteuert wird. Kann durch Signale von außen (z.B. von Immunzellen) oder innen (z.B. nach starker Schädigung des Erbguts) ausgelöst werden.
Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand)
ein Kohlgewächs mit kurzer Generationszeit und anderen für die Forschung günstigen Eigenschaften, das von den GenetikerInnen als Modellorganismus verwendet wird. Das Genom wurde 2000 vollständig entziffert und ist mit fünf Chromosomen und rund 26.000 Genen eines der kleinsten Pflanzengenome.
Auskreuzen
ZüchterInnen kreuzen aus, um neue Merkmale in eine Zuchtlinie zu bringen und die genetische Vielfalt zu erhöhen. Bei gentechnisch veränderten Organismen versteht man darunter die Übertragung von eingebrachten Merkmalen auf Wildpflanzen, etwa wenn der gv-Pollen die Wildpflanzen bestäubt.
Autosomen
Chromosomen, die keine Geschlechts-Chromosomen sind. Das menschliche Erbgut besteht aus 44 Autosomen und zwei Geschlechts-Chromosomen.
Bakterien
einzellige Mikroorganismen, die keinen echten Zellkern besitzen, sie zählen daher zu den Prokaryonten. Ihre DNA liegt frei im Zytoplasma. Bakterien vermehren sich durch Zellteilung.
Bakteriophagen
Viren, die Bakterien befallen. Sie bestehen aus einer Eiweißhülle und DNA oder RNA als Erbanlage. Wie alle Viren verfügen sie über keinen eigenen Stoffwechsel und können sich nur in einer Wirtszelle vermehren. In der Gentechnik verwendet man sie, um Fremdgene in Bakterien zu bringen.
Barr-Körperchen
oder Geschlechtschromatin; benannt nach dem kanadischen Anatomen M.L. Barr. Im Zellkern weiblicher Organismen ist eines der beiden X-Chromosomen inaktiv und dichter gepackt. Das verdichtete Chromatin lässt sich gut sichtbar machen und ermöglicht die Geschlechtsbestimmung.
Basen
sind die Bausteine der DNA und RNA. DNA besteht aus den vier Basen Adenin(A), Thymin(T), Guanin(G) und Cytosin(C); in der RNA wird Thymin(T) durch Uracil(U) ersetzt. Die jeweils 4 Basen reihen sich in Form von Nukleotiden zu DNA- oder RNA-Fäden aneinander. Unterschiedliche Dreierabfolgen dieser Basen (Tripletts) tragen die Information für die verschiedenen Aminosäuren (=genetischer Code).
Biobanken
sind Sammlungen biologischer Proben und der dazugehörigen medizinischen Daten. Ist die Datenbank nicht anonym, sind auch PatientInnendaten mit den Proben verknüpft. Biobanken enthalten meist menschliche Gewebeproben, Blut oder andere Körperflüssigkeiten, Zellen oder DNA.
Biochemie
eine Naturwissenschaft, die sich mit chemischen Vorgängen in Lebewesen befasst. Die Biochemie untersucht die biomolekularen Strukturen und die in lebenden Organismen ablaufenden chemischen Reaktionen des Stoffabbaus, der Biosynthesen, der Energietransformation, der Übertragung und Realisierung der genetischen Information einschließlich ihrer Regulation.
Biochips
siehe Microarray.
Bioethik-Kommission
siehe Ethikkommission.
Bioindikatoren
ermöglichen den Nachweis von Chemikalien in Luft-, Boden- und Wasserproben mittels gentechnisch veränderter Bakterien.
Bioinformatik
die Speicherung und Analyse großer Datenmengen (z.B. DNA-, Proteindaten) in Genbanken unter Einsatz von Computertechnologie und statistischen Methoden.
Biokatalyse
die Verwendung von Enzymen als Katalysatoren von chemischen Reaktionen. Sie ersetzt viele Umwelt belastende Verfahren etwa in der Papier-, Leder- und Textilindustrie, sowie bei der Herstellung von Reinigungsmitteln und anderen Chemikalien. Die Produktion der dabei verwendeten Enzyme erfolgt fast ausnahmslos mittels gentechnisch veränderten Organismen.
Biokraftstoffe
sind Kraftstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (Biomasse) und gelten als Alternative zu fossilen Brennstoffen bei der Energiegewinnung.
Biologische Sicherheit
Im Protokoll über Biologische Sicherheit" (Biosafety Protocol) sind erstmals völkerrechtlich verbindliche Regeln über den grenzüberschreitenden Handel mit lebenden gentechnisch veränderten Organismen festgelegt. Dieses internationale Abkommen wurde nach mehreren Verhandlungsrunden im Jänner 2000 in Montreal verabschiedet. 132 Staaten haben das Protokoll mittlerweile anerkannt, nicht unterzeichnet haben u.a. die USA, Argentinien, Australien und Kanada. "
Biomoleküle
sind Moleküle organischer Substanzen, die in Lebewesen vorkommen. Proteine, Enzyme, DNA, RNA, Lipide, Vitamine etc. bestehen aus Biomolekülen.
Biosensoren
sind Biomoleküle, die zur Messung biologischer Prozesse eingesetzt werden (z.B. Spannungsänderungen, Änderungen des pH-Werts oder des Bakteriengehalts in Flüssigkeiten).
Biosynthese
die Erzeugung hochwertiger Stoffe mit Hilfe transgener Organismen v.a. in der pharmazeutischen Industrie, aber auch zur Herstellung von Produkten aus erneuerbaren Ressourcen statt aus fossilen Rohstoffen.
Biotechnologie
verbindet Erkenntnisse aus Biologie und Biochemie mit technischer Nutzbarkeit. Biologische Systeme, lebende Organismen oder deren Produkte werden für technologische Anwendungen und Herstellungsverfahren genutzt (z.B. Bierherstellung mit Hefe, Abwasserreinigung mit Bakterien). Die moderne Biotechnologie arbeitet vor allem mit Methoden der Gentechnik und Molekularbiologie. Je nach Anwendungsbereich wird sie in grüne (Landwirtschaft), rote (Medizin), weiße (Industrie) und graue (Abfallwirtschaft) Biotechnologie unterteilt.
Blastozysten
sind Embryonen eines sehr frühen Stadiums nach der Befruchtung. Sie bestehen = nach sieben bis acht Zellteilungen = aus etwa 100 bis 200 Zellen.
Blotting
die Übertragung von DNA (siehe Southern Blotting) oder RNA (siehe Northern Blotting) aus einem Gel auf eine Membran.
Bt-Mais
eine gentechnisch veränderte Maissorte, die das seit langem als biologisches Schädlingsbekämpfungsmittel gegen Fraßinsekten (z.B. Maiszünsler) eingesetzte Toxin des Bakteriums Bacillus thuringensis (Bt-Toxin) selbst produzieren kann.
Carotinoide
sind mehrfach ungesättigte Verbindungen, die zu den sekundären Pflanzenstoffen gehören. Am bekanntesten und häufigsten ist Beta-Carotin oder Provitamin A, das im menschlichen Körper zu Vitamin A umgewandelt werden kann. Viele Carotinoide wirken auch als Antioxidantien. Mit Hilfe von gentechnischen Verfahren wird die Anreicherung von Carotinoiden in Pflanzen versucht, um die Versorgung mit Vitamin A, v.a. in Entwicklungsländern, zu verbessern (siehe Golden Rice"). "
Carrier-Protein
ein spezifisches Trägereiweiß, das für den aktiven Transport ungeladener organischer Moleküle bzw. Ionen durch die Zellmembran sorgt.
Chaperon
ein Eiweißmolekül, das an der korrekten räumlichen Faltung und am Transport anderer Proteine beteiligt ist. Es kann falsch gefaltete Proteine gut erkennen und fest binden, daher lässt es sich möglicherweise für diagnostische Tests, etwa bei Morbus Alzheimer oder Creutzfeld-Jakob-Krankheit, nutzen.
Chlorophyll
ein grüner Pflanzenfarbstoff, der für die Energiegewinnung der Pflanzen durch Photosynthese von Bedeutung und als Farbstoffträger an die Chloroplasten gebunden ist.
Chloroplasten
gehören zu den Plastiden und sind in den Pflanzenzellen jener Ort, an dem die Photosynthese stattfindet. Chloroplasten verfügen über ein genetisches System aus DNA, RNA und Ribosomen, in denen bestimmte Proteine gebildet werden.
Chorionzottenbiopsie
eine pränataldiagnostische Untersuchungsmethode, bei der Zellen aus dem kindlichen Anteil der Plazenta gewonnen und auf mögliche genetisch bedingte Krankheiten oder Fehlentwicklungen untersucht werden (siehe auch Pränataldiagnostik).
Chromatiden
sind die beiden Hälften der Chromosomen, die sich sich jeweils aus den zwei unterschiedlich langen Armen der Chromosomen zusammensetzen.
Chromosom
der Träger der Erbinformation im Zellkern. Es besteht aus DNA, die als langes, fadenförmiges Gebilde in Form einer Doppelstrang-Struktur (Doppelhelix) auf Trägerproteine (Histone) aufgewickelt ist. Jede Tier- und Pflanzenart hat eine charakteristische Anzahl an Chromosomen. Das menschliche Genom besteht aus 46 Chromosomen, die sich nach Größe und Form in 23 Chromosomenpaaren anordnen lassen. Eines dieser Paare sind die Geschlechtschromosomen X-X (bei der Frau) und X-Y (beim Mann).
Codon
die Abfolge von drei Basen (z.B. CGA) der DNA oder RNA. Das Codon enthält den Code für eine Aminosäure oder für ein Start- bzw. Stoppsignal, welches Anfang bzw. Ende eines Gens markiert.
Deletion
eine Variante der Gen- oder Chromosomenmutation. Spontan oder durch Mutagene hervorgerufen kommt es zum Verlust einzelner Basenpaare oder DNA-Abschnitte. Die dadurch entstandene Verschiebung des Leserasters kann nach der Translation die Bildung eines fehlerhaften Proteins oder das Auftreten eines frühzeitigen Stopp-Codons verursachen.
Desoxyribose
das in der DNA vorliegende Zuckermolekül der Nukleinsäure.
diploid
sind Zellen mit doppeltem Chromosomensatz. Körperzellen sind diploid.
DNA (dt. DNS)
Desoxyribonukleinsäure; enthält als Träger der Erbinformation sämtliche für die biologischen Vorgänge einer Zelle notwendigen Informationen in chemischer Form. DNA besteht aus zwei Nukleotidsträngen, die durch die vier Basen Adenin(A), Thymin(T), Cytosin(C) und Guanin(G) zu einer gewundenen Doppelspirale (Doppelhelix) verbunden sind. Bei der Zellteilung kann sich die DNA aufgrund ihrer komplementären Struktur (es paart sich immer A mit T und C mit G) selbst verdoppeln, indem sich die getrennten, neu synthetisierten Einzelstränge jeweils wieder zu einem Doppelstrang ergänzen.
DNA-Chip
siehe Microarray.
DNA-Fingerprint
siehe genetischer Fingerabdruck.
DNA-Methylierung
ein natürlicher, regulatorischer Prozess, bei dem durch Enzyme übertragene Methylgruppen die Umsetzung der DNA beeinflussen. Sie spielt eine Rolle bei der Fehlerkorrektur in der DNA-Synthese oder bei der Erkennung von Fremd-DNA, und ist Gegenstand der Epigenetik.
DNA-Sequenz
die Abfolge der Basen auf einem bestimmten Abschnitt der DNA.
DNA-Sequenzierung
siehe Sequenzierung.
DNA-Vakzine
auch als DNA-Impfstoff bezeichnet; enthält jenen genetischen Code, anhand dessen das für eine Immunantwort notwendige Protein im Körper zusammengebaut wird.
DNS
siehe DNA.
dominant
Bei dominanter Vererbung führt bereits die Mutation von nur einem Gen auf einem Chromosom der beiden Chromosomenpaare zur Merkmalsausbildung bzw. zum Ausbruch einer Krankheit.
Dppelhelix
die Bezeichnung für die spiralförmige Struktur der DNA, bei der die zwei DNA-Stränge schraubenförmig umeinander gewunden sind, ähnlich einer verdrehten Strickleiter. Für die Entdeckung der DNA-Struktur erhielten James Watson und Francis Crick 1953 den Nobelpreis.
EFSA (European Food Safety Authority)
die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit; wurde 2002 als zentrale Behörde in der EU für den Bereich der Lebensmittel- und Futtermittelsicherheit eingerichtet und hat seit 2005 ihren ständigen Sitz in Parma (Italien). Ihre Aufgabenfelder sind die wissenschaftliche Risikobewertung aller Fragen der Lebens- und Futtermittelsicherheit sowie die Information der Öffentlichkeit über vorhandene und aufkommende Risiken (Risikokommunikation). Ihre Expertise, für die sich die EFSA auch auf unabhängige wissenschaftliche Gremien stützt, soll eine fundierte wissenschaftliche Grundlage liefern, anhand der die jeweils verantwortlichen politischen EU-Institutionen eine angemessene politische Entscheidung treffen können.
Elektrophorese
die größenmäßige Auftrennung und Sortierung von DNA-Stücken oder Proteinen in einer festen, gelee-artigen Matrix aufgrund ihrer unterschiedlichen Wanderungsgeschwindigkeit im elektrischen Feld. Unterschiedliche Gene hinterlassen dabei typische Muster in der Gel-Matrix.
ELISA (od. enzyme-linked immunosorbent assay)
ein Verfahren für den Nachweis bestimmter Moleküle (Proteine, Viren, Hormone, Toxine usw.) unter Nutzung der Antikörper-Antigen-Reaktion des Immunsystems. Zuvor mit einem Enzym markierte Antikörper binden sich an die gesuchte Substanz und ermöglichen anhand einer durch das Enzym katalysierten Farbreaktion deren Nachweis. ELISA-Tests werden hauptsächlich in der medizinischen Diagnostik, aber auch in vielen anderen Bereichen zum Nachweis von Proteinen einsetzt.
Embryo
die befruchtete Eizelle vom Beginn der Befruchtung an bis zur 12. Schwangerschaftswoche.
Embryonale Stammzellen
stammen aus dem Zellverband eines sehr frühen Embryos und können sich noch in alle Zelltypen eines Lebewesen entwickeln, man nennt sie daher auch pluripotent.
Endoplasmatisches Retikulum (ER)
ein kanalartiges Netzwerk von Röhren und Hohlräumen innerhalb der Zelle, das von einer einfachen Membran umgeben ist. Diese Membran geht direkt in die Kernhülle des Zellkerns über. Die Struktur des ER ändert sich ständig, man unterscheidet das raue ER, das mit Ribosomen besetzt ist, und das glatte, ribosomenfreie ER. Im ER finden viele wichtige Vorgänge wie Faltung und Transport der Proteine, oder Speicherung wichtiger Stoffe statt.
Enzym
ein Protein, das biochemische Prozesse in Zellen steuert oder beschleunigt. Ein anderes gebräuchliches Wort für Enzym ist (Bio)-Katalysator. In der Molekularbiologie werden bestimmte Enzyme verwendet, um DNA zu zerschneiden und wieder zusammen zu fügen (siehe auch Restriktions-Enzyme).
Epigenetik
ein Teilgebiet der Molekularbiologie, das sich mit jenen Mechanismen beschäftigt, die die Genaktivität in der Zelle steuern. Sie untersucht wie, wann und warum einzelne Gene und/oder Genabschnitte ein- bzw. ausgeschaltet werden, und Zellen trotz gleicher DNA zu verschiedenen Zell- und Gewebetypen differenzieren. Zu den wichtigsten epigenetischen Regulationsmechanismen zählen die Methylierung der DNA, die RNA-Interferenz und die Modifikation der Histone. Mittels epigenetischer Mechanismen können Zellen auf Umwelteinflüsse reagieren, ohne dass die DNA selbst verändert werden muss. Dies kann allerdings auch zu Krankheiten führen, so entstehen z.B. viele Krebsarten dadurch, dass Gene für wichtige Reparaturenzyme oder Schutzmechanismen epigenetisch ausgeschaltet werden.
Erbkrankheit, genetisch bedingte Krankheit
eine Krankheit, die durch einen oder mehrere Fehler in Genen bzw. auch durch chromosomale Veränderungen verursacht wird. Genetische Krankheiten, die auf Genfehlern (Mutationen) beruhen, können weiter vererbt werden (Erbkrankheiten). Manche genetisch bedingten Erkrankungen werden aber nicht vererbt, wie z.B. die meisten Fälle von Trisomie 21 (das so genannte 201aDown-Syndrom2019), sondern entstehen durch einen Fehler, der bei der Entstehung der Geschlechtszellen (Ei- und Samenzellen) auftritt.
Ethik
oder Moralphilosophie; befasst sich mit Aussagen über moralische Werte und moralische Handlungsnormen. Es lassen sich drei Richtungen innerhalb der Ethik unterscheiden: 1. Die normative oder präskriptive Ethik untersucht die Richtigkeit und Korrektheit der Aussagen über moralischer Werte und Handlungsnormen. 2. Die deskriptive Ethik untersucht die psychologischen, biologischen, sozialen und historischen Grundlagen derartiger Urteile. 3. Die Metaethik befasst sich mit der normativen oder deskriptiven Ethik und fragt nach der Abgrenzung der moralischen von den nicht-moralischen Werten und Handlungsnormen, sowie nach den erkenntnistheoretischen, sprachphilosophischen und ontologischen Grundlagen der Aussagen über Werte und Handlungsnormen. Die Ethik ist ein Fachgebiet der Philosophie.
Ethikkommission
ein gewähltes oder berufenes Gremium aus Personen mit ethischem, philosophischem, juristischem, naturwissenschaftlichem, medizinischem Fachgebiet bzw. auch Laien, die sich mit ethischen Problemen (z.B. bei der Durchführung klinischer Studien, in der Forschung, bei der Anwendung neuer Techniken oder bei der Patentierung von Biomolekülen) auseinandersetzen.
Ethnisch
einer bestimmten sprachlichen und/oder kulturellen Gruppe von Menschen zugehörig. Die Ethnologie (auch Völkerkunde genannt) erforscht die verschiedenen Ethnien bzw. Völker der Welt, sowie deren Kultur.
Eugenik (oder Rassenhygiene)
ein 1883 von dem britischen Naturforscher F. Galton geprägter Begriff für ein bevölkerungspolitisches Konzept, das die Erhaltung und Verbesserung der erblich als gut definierten Eigenschaften in einer Gesellschaft zum Inhalt hat. Ziel der Eugenik ist es, unerwünschte Eigenschaften in einer Gesellschaft zu beseitigen (negative Eugenik) und erwünschte Eigenschaften zu fördern, um so zu einer Höherentwicklung der Gesellschaft zu kommen (positive Eugenik). Methoden dabei sind die Erforschung der erbbiologischen Gesetze, sowie Kontrolle und Beeinflussung der Fortpflanzungsprozesse. Der Gedanke der Eugenik beinhaltet, dass der Mensch ausschließlich durch seine Erbanlagen bestimmt ist. Im Nationalsozialismus legitimierte der Gedanke der Eugenik die Ermordung von Menschen mit geistiger und körperlicher Behinderung, sowie anderer im Sinne der Rassenhygiene unerwünschter Bevölkerungsgruppen, und führte auch zu Züchtungsversuchen von Menschen mit bestimmten Eigenschaften.
Eukaryonten
auch Eukaryoten (von griechisch eu=gut, echt und karyon=Nuss, Kern); sind Organismen, deren Zellen einen echten Zellkern, mit Chromosomen und umhüllender Kernmembran, besitzen (siehe im Gegensatz dazu: Prokaryonten).
Euthanasie (oder Sterbehilfe)
ein Begriff aus der griechischen Philosophie der Stoa, wonach der Mensch das Recht hatte, sein Leben zu beenden, wenn dieses durch Krankheit oder Gebrechlichkeit des Alters lebensunwert" geworden ist. Da die spätere christliche Auffassung den Selbstmord und die Tötung auf Verlangen verboten hat, wandelte sich der Begriff der Euthanasie in der ärztlichen Ethik und meinte dann die Pflicht des Arztes, dem Kranken das Sterben durch Schmerzbeseitigende Mittel zu erleichtern. Der nationalsozialistische Staat legitimierte mit dem Begriff Euthanasie die "Vernichtung unwerten Lebens"."
Evolution
zeigt die historische Entwicklung einer Population (=Gruppe von zur selben Art gehörender Lebewesen) im Laufe der Erdgeschichte anhand der Veränderungen der vererbbaren Merkmale von Generation zu Generation.
Exons (oder expressed sequences)
sind die kodierenden DNA-Sequenzen in den Genen der Eukrayoten. Sie bleiben bei der Herstellung der messanger-RNA (mRNA) nach dem Spleißen erhalten und liefern Informationen zur Bauanleitung der Proteine.
Expression
siehe Gen-Expression.
Familienanamnese
die Erhebung der Krankheitsgeschichte einer Familie, um Anfälligkeiten für bestimmte Erkrankungen bzw. eventuell vorliegende Anlagen für Erbkrankheiten festzustellen.
Fermenter
ein Reaktionsgefäß, in dem Mikroorganismen und andere Zellen gezüchtet werden.
Flagellum (oder Geißel)
ein peitschenförmiger, aktiv beweglicher Fortsatz an der Zelloberfläche zur Fortbewegung der Zelle.
Forensik
das gerichtsmedizinische Arbeitsgebiet, das sich mit der kriminaltechnischen Untersuchung von Tatortspuren, z.B. mittels DNA-Analyse, befasst.
Freisetzungsversuch
das kontrollierte Ausbringen gentechnisch veränderter Organismen (GVOs) vom geschlossenen Forschungs­labor in die Umwelt.
Funktional Food
die Bezeichnung für Lebensmittel, die mit zusätzlichen Inhaltsstoffen (wie z.B. Vitaminen, Mineralstoffen, Bakterienkulturen usw.) angereichert wurden, und die gesundheitsfördernde Wirkung haben sollen. Derzeit gibt es keine gesetzliche Definition für diese Produkte.
Fötus
das heranwachsende Kind im Mutterleib ab der 13. Schwangerschaftswoche.
Gameten
Keimzellen
Gen
oder Erbanlage bzw. Erbfaktor; = ein bestimmter DNA-Abschnitt auf einem Chromosom, der die Bauanleitung für die Herstellung von Proteinen enthält. Der Mensch besitzt etwa 30.000 = 40.000 Gene, die im Zellkern jeder Körperzelle vorhanden sind. Es sind aber nur jene Gene aktiv, die in der jeweiligen Zelle gebraucht werden. In menschlichen Zellen liegt jedes Gen in zwei Kopien vor (eine stammt von der Mutter, eine vom Vater), die entweder die gleiche Erbinformation enthalten (homozygot) oder sich voneinander unterscheiden (heterozygot).
Gen-Expression
Bei der Gen-Expression wird die in den Genen enthaltene Information abgelesen (exprimiert") und eine Bauanleitung (mRNA) für die entsprechenden Proteine erstellt. "
Genbank
In einer Genbank werden Daten und Informationen zu bereits entschlüsselten DNA-, RNA- und Proteinsequenzen nach bestimmten Kriterien (z.B. DNA-Daten aus verschiedenen Genom-Programmen oder Populationen) gesammelt und gespeichert.
Gendiagnostik
siehe Gentest.
Gene gun (oder Genkanone)
ein Gerät zur Genübertragung. Dabei wird die Zielzelle mit Mikropartikeln = meist aus Gold oder Wolfram = beschossen, an deren Oberfläche die zu übertragende DNA haftet.
Gene Pharming
siehe Molecular Pharming.
Gene Silencing
ein (epigenetischer) Prozess der Genregulation, bei dem Gene inaktiv werden, ohne dass sich der entsprechende DNA-Abschnitt verändert hat. Mit Hilfe dieses natürlichen Mechanismus können Pilze, Tier und Pflanzen ihre eigenen Gene regulieren.
Gene Targeting
eine Technik, bei der Gene gezielt ausgeschaltet oder verändert werden können.
Genetik
oder Vererbungslehre; beschäftigt sich mit Aufbau und Funktion von Genen, sowie den molekularen Grundlagen der Vererbung.
Genetische Beratung
bietet Personen, die möglicherweise von einer genetisch bedingten Erkrankung betroffen sind, sowie deren Familien, umfangreiche Information und Unterstützung, um die Krankheit und ihre Konsequenzen richtig abschätzen zu können. Genetische Beratung wird in eigenen Beratungsstellen durchgeführt.
Genetischer Code
die in Sequenzen aus jeweils 3 Basen (Tripletts) verschlüsselte Information für die Herstellung von Proteinen.
Genetischer Fingerabdruck
ein für jeden Menschen charakteristisches Muster von DNA-Stücken. Mit Hilfe des genetischen Fingerabdrucks ist der Vergleich und die Analyse unterschiedlicher DNAs zur Identifikation von Personen (z.B. Vaterschaftstests, Gerichtsmedizin) möglich.
Genetisches Risiko
die Wahrscheinlichkeit für ein durch Erbfaktoren bedingtes Auftreten bestimmter (Erb)Krankheiten.
Genfähre (oder Gen-Vektor)
ein Transportmittel für das Einschleusen von Fremd-Genen in die Zellen eines Organismus. Eine Genfähre kann z.B. ein Plasmid (kleine ringförmige DNA) oder ein Virus sein, in das das gewünschte Zielgen eingebaut und dann in das Genom des Zielorganismus übertragen wird.
Genkartierung
die Bestimmung der Lage von Genen und der Reihenfolge von Genorten auf den einzelnen Chromosomen.
Genlocus (oder Genort)
die Position eines bestimmten Gens auf einem Chromosom bzw. im Genom.
Genom
die gesamte Erbinformation eines Lebewesens, die in Form von DNA in jeder Zelle gespeichert ist, und Informationen zur Entwicklung und Ausprägung der spezifischen Eigenschaften eines Organismus enthält. Das menschliche Genom mit seinen 30.000 = 40.000 Genen besteht aus 3 Milliarden Basenabfolgen.
Genomanalyse
die Erforschung der gesamten Erbsubstanz (=Genom), um deren Aufbau sowie Anzahl und biologische Funktion aller Gene und ihrer Produkte aufzuklären.
Genomic Imprinting
oder genomische Prägung; = die elternspezifische Vererbung des Aktivitätszustandes eines Gens. Diese funktionelle Prägung (Imprinting) beruht auf epigenetischen Modifikationen der DNA, die zusätzlich zum genetischen Code in den Keimzellen etabliert wird, wodurch nur eines der beiden elterlichen Allele aktiv ist und exprimiert wird. Diese Art der epigenetischen Kodierung ist reversibel.
Genotyp
die exakte genetische Ausstattung eines Organismus, also jener Satz von Genen, der in jeder Körperzelle im Zellkern enthalten ist. Unter Genotyp versteht man die Merkmale eines Organismus auf genetischer Ebene, die der tatsächlichen Merkmalsausprägung (= Phänotyp) eines Lebewesens zugrunde liegen. Da das Aussehen eines Organismus neben den Genen noch von einer Vielzahl anderer Faktoren beeinflusst wird, lässt sich vom Genotyp nicht vollständig auf den Phänotyp schließen und umgekehrt.
Genpool
ist die Gesamtheit der Erbanlagen in einer Population.
Genregulation
die Steuerung des Prozesses der Genexpression; legt fest, wann und in welcher Konzentration das von einem Gen kodierte Protein in der Zelle vorliegen soll. Die Genregulation spielt eine wichtige Rolle bei der Anpassungsleistung der Zellen des Organismus an veränderte Umweltbedingungen und bei der Merkmalsausprägung im Verlauf der Embryonalentwicklung.
Gentechnik
umfasst alle Techniken, die sich mit der Analyse bzw. der gezielten Veränderung von DNA-Sequenzen auf Basis von Erkenntnissen aus Mikrobiologie und Genetik befassen.
Gentechnisch veränderter Organismus (GVO)
ein Organismus, dessen genetisches Material in einer Weise verändert worden ist, wie es unter natürlichen Bedingungen durch Kreuzen oder natürliche Rekombination nicht vorkommt (lt. Artikel 2 der europäischen Freisetzungs-Richtlinie, 2001/18/EG). Bei Nutztieren und =pflanzen z.B. werden Fremdgene eingebaut, um aus wirtschaftlicher und/oder gesellschaftspolitischer Sicht sinnvolle bzw. erwünschte Eigenschaften zu vermitteln.
Gentest
die Untersuchung von Genen um Krankheiten zugrunde liegende, genetische Veränderungen zu identifizieren (z.B. Veranlagung für Brustkrebs bei Frauen). Weitere Anwendungsbereiche sind die Identifikation von Personen (z.B. Vaterschaftstests oder DNA-Analysen im Rahmen von polizeilichen Ermittlungen).
Gentherapie
die Behandlung von genetisch bedingten Krankheiten bzw. genetischen Defekten durch das Einschleusen eines gesunden Gens zur Korrektur oder zum Austausch des defekten Gens.
Gentransfer
der Austausch und die Übertragung von Genen zwischen zwei Organismen. Man unterscheidet dabei zwischen horizontalem und vertikalem Gentransfer. Horizontaler Gentransfer ist die Übertragung von genetischem Material über bestehende Artgrenzen hinweg (z.B. von einer Pflanze auf ein Bakterium), ein unter natürlichen Bedingungen grundsätzlich zwar mögliches, aber eher seltenes Ereignis. Unter vertikalem Gentransfer versteht man die Weitergabe von Genen an die Nachkommen durch Kreuzung zweier Organismen der gleichen oder verwandten Art.
Golden Rice
eine im Rahmen eines humanitären Projekts zu Bekämpfung von Mangelernährung in Entwicklungsländern gentechnisch veränderte Reissorte, die durch die Übertragung von drei Genen das Provitamin A im Korn selbst produzieren kann.
Golgi-Apparat
gehört zu den Organellen eukaryontischer Zellen und besteht aus abgeflachten, durch Membrane begrenzte Hohlräume, die übereinander gestapelt sind. Er ist sowohl Syntheseort als auch Teil des Transportsystems innerhalb der Zelle.
Grüne Gentechnik
ist die Bezeichnung für jenen Bereich der Gentechnik, der sich mit der Anwendung gentechnischer Verfahren in der Pflanzenzucht, Landwirtschaft und Nahrungsmittelproduktion befasst.
GVO
gentechnisch veränderter Organismus (siehe gentechnisch veränderter Organismus).
haploid
sind Zellen mit einfachem Chromosomensatz. Keimzellen (Eizelle und Spermium) sind haploid.
Herbizid
Unkrautvernichtungsmittel.
Herbizidtoleranz
die Unempfindlichkeit einer Pflanze gegenüber einem bestimmten Unkrautvernichtungsmittel.
heterozygot
oder mischerbig. Bei Organismen mit doppeltem Chromosomensatz (diploid) liegt jedes Gen in zwei Varianten (=Allelen) vor, eine stammt vom Vater und die andere von der Mutter. Unterscheidet sich die auf dem mütterlichen Allel vorliegende Erbinformation von der des Vaters, dann wird sie hinsichtlich des betreffenden Merkmals als heterozygot bezeichnet.
Histone
sind Proteine im Zellkern, um die der DNA-Faden gewickelt ist (=Chromatin) und so dessen Verpackung auf kleinstem Raum ermöglicht. Durch vielfältige Modifikationen der Histone (z.B. durch Methylierung) kann die Zelle den Verpackungsgrad der DNA gezielt beeinflussen und durch diesen epigenetischen Regulationsmechanismus die Aktivität der Gene steuern.
Homologe Chromosomen
sind die bei Organismen mit doppeltem oder mehrfachem Chromosomensatz hinsichtlich Form, Struktur und Abfolge der Genorte zueinander passenden, gleichartigen Chromosomen.
homozygot
Bei Organismen mit doppeltem Chromosomensatz (diploid) liegt jedes Gen in zwei Varianten (=Allelen) vor, eine stammt vom Vater und die andere von der Mutter. Ist die auf dem mütterlichen Allel vorliegende Erbinformation mit der des Vaters ident, dann wird sie hinsichtlich des betreffenden Merkmals als homozygot bezeichnet.
hromatin
die kompakte, um Histone gewickelte Form der DNA im Zellkern. Chromatin wird in unterschiedliche Strukturen mit ansteigender Kompaktheit und steigendem Verpackungsgrad unterteilt. Erst in Vorbereitung auf die Zellteilung verdichtet es sich soweit, dass die für die Chromosomen charakteristische Struktur sichtbar wird. Das Verständnis der Chromatinstruktur und ihres Beitrags zur Regulation der Gene ist Inhalt der Epigenetik.
HUGO (Human Genome Organisation)
eine internationale Kommission zur Überwachung und Koordination des Human-Genom-Projektes mit dem Ziel die entschlüsselten Erbgutinformationen via Internet kostenlos und weltweit ForscherInnen zur Verfügung zu stellen.
Human Genome Project
ein 1990 begonnenes, internationales Projekt zur vollständigen Entschlüsselung des menschlichen Genoms. Die Bestimmung der genauen Abfolge (=Sequenzierung) aller ca. 3 Milliarden Basenpaare des menschlichen Erbguts ist mittlerweile abgeschlossen. Das Projekt wird von der Human Genome Organisation (HUGO) überwacht.
Humangenetik
umfasst die Erkennung genetisch bedingter Erkrankungen des Menschen sowie ihrer Diagnostik mittels biochemischer und molekulargenetischer Methoden - sowohl pränatal (vorgeburtlich) als auch postnatal (nachgeburtlich). Weiters umfasst sie die Beratung der PatientInnen und deren Familien, sowie die Beratung und Unterstützung der in der Vorsorge und Krankenbehandlung tätigen ÄrztInnen bei Erkennung und Behandlung von genetisch bedingten Krankheiten.
Humangenom
das Genom des Menschen.
Huntington-Krankheit
eine dominant vererbte Krankheit, die zu einem Nervenabbau mit schweren Beeinträchtigungen für die Betroffenen führt.
Hybride
sind Organismen, die durch die Kreuzung von genetisch weit entfernten Elternorganismen entstanden sind, und so mit einem breiteren Repertoire verschiedener genetischer Informationen ausgestattet sind. In der Landwirtschaft bieten Hybridsorten von Kulturpflanzen (z.B. Getreide) verbesserte Anbaueigenschaften, höhere Erträge und Resistenzen gegen Krankheiten.
Hybridisierung
ein Vorgang bei dem sich an einzelsträngige DNA oder RNA durch Basenpaarung ein komplementärer DNA- bzw. RNA-Strang anlagert. Durch Hybridisierung können Gensequenzen in komplexen DNA- oder RNA-Gemischen nachgewiesen werden.
Hydrolyse
die Spaltung chemischer Verbindungen durch Reaktion mit Wasser. Viele Biomoleküle (z.B. Proteine, Fette,2026) werden im Stoffwechsel durch hydrolytische Enzyme in ihre Bausteine zerlegt.
Immunantwort
die Bildung von Antikörpern als Folge der Aktivierung der körpereigenen Abwehr gegen Fremdstoffe und zum Schutz vor Krankheiten.
In vitro
sind Versuche, Untersuchungen und Behandlungen im Labor (im Reagenzglas oder in Zellkulturen), also außerhalb des lebenden Organismus.
In vivo
sind Versuche, Untersuchungen und Behandlungen im lebenden Organismus oder unter natürlichen Bedingungen.
In-Vitro-Fertilisation (IVF)
die künstliche Befruchtung von Eizellen im Reagenzglas. Nach einer hormonellen Stimulation der Eierstöcke werden Eizellen aus dem Körper der Frau entnommen und in einem Reagenz-Gefäß mit männlichen Spermien zusammen gebracht. Die aus den so befruchteten Eizellen entstandenen Embryonen werden in die Gebärmutter eingepflanzt, und es kommt im Idealfall zur Schwangerschaft. Diese Methode wird seit 1978 angewendet.
Informed consent
die Zustimmung zur Durchführung einer Behandlung, die Betroffene geben, nachdem sie von Arzt/Ärztin ausführlich über die Behandlung informiert wurden.
Insertion
eine Variante der Gen- oder Chromosomenmutation, bei der zusätzliche Nukleotide in die DNA-Sequenzen eingebaut werden. Die dadurch entstandene Verschiebung des Leserasters kann nach der Translation die Bildung eines fehlerhaften Proteins oder das Auftreten eines frühzeitigen Stopp-Codon verursachen. Insertion kann in der Zelle spontan auftreten, aber auch durch gentechnische Methoden gezielt herbeigeführt werden.
Interphase
Phase der Mitose zwischen der letzten und der nächsten Zellteilung, während der es zur Verdoppelung der DNA und Vorbereitung der Zelle auf einen fehlerfreien Ablauf der Mitose kommt. Nach abgeschlossener Teilung in zwei Tochterzellen folgt eine Ruhephase, während der die Zelle ausreift (Differenzierung) und ihre jeweils speziellen Aufgaben erfüllt.
Introns (oder intervening sequences)
sind nicht-kodierende DNA-Sequenzen in den Genen der Eukaryoten. Sie enthalten keine Bauanleitung für ein Protein und werden daher bei der Herstellung der Boten-RNA (mRNA) entfernt. Sie spielen aber eine Rolle beim alternativen Spleißen (siehe alternatives Spleißen).
Katalysator
Reaktionsbeschleuniger (siehe auch Biokatalyse).
Keimbahntherapie
ein Verfahren zur Behandlung genetisch bedingter Krankheiten durch eine gezielte Veränderung der Erbsubstanz in der Keimbahn. Im Idealfall wird dabei das defekte Gen durch ein Gesundes ersetzt und in weiterer Folge auch an alle nachfolgenden Generationen weitergegeben. Bisher war allerdings noch kein derartiges Experiment erfolgreich. Auch wird die Keimbahntherapie allgemein als ethisch problematisch angesehen und ist in vielen Ländern gesetzlich verboten.
Keimzellen
oder Gameten, oder Geschlechtszellen (Eizelle bzw. Spermien); entstehen durch Reduktionsteilung (Meiose) aus Körperzellen und enthalten jeweils nur einen halben Chromosomensatz (haploid).
Kennzeichnung
Gentechnisch veränderte Lebensmittel(-produkte) müssen ab einem GVO-Anteil von 0,9% als gentechnisch bzw. gentechnisch verändert gekennzeichnet werden. Dieser Schwellenwert wurde eingeführt, da sich bei Ernte, Transport bzw. Verarbeitung eine unbeabsichtigte Vermischung von herkömmlichen oder biologisch hergestellten Produkten mit gv-Produkten nicht restlos vermeiden lässt.
Kerntransfer
die Übertragung des Zellkerns einer bereits differenzierten (Körper-)Zelle in eine zuvor entkernte Eizelle. Der Kerntransfer ist eine gängige Methode bei der Klonierung und der Erzeugung transgener Tiere.
Klon
die genetisch idente Kopie eines Lebewesens oder einer Zelle. Eineiige Zwillinge oder Mehrlinge sind natürliche Klone mit gleicher Erbinformation.
Klonen
die Herstellung eines Organismus oder einer Zelle mit gleicher Erbinformation. Das reproduktive Klonen hat die Erzeugung eines genetisch identen Lebewesens zum Ziel. Beim therapeutischen Klonen hingegen wird versucht embryonale Stammzellen zu gewinnen, um aus diesen mit dem Zellkernspender genetisch identische Zellen und Gewebe für Transplantationen und für die Therapie von Krankheiten züchten zu können.
Klonieren
eine Methode in der Molekularbiologie, bei der eine DNA-Sequenz in einen Vektor (z.B. ein Plasmid) übertragen wird, um größere Mengen dieser Sequenz für weitere Untersuchungen, Expression oder Veränderung dieses DNA-Stücks zu gewinnen.
Koexistenz
das Nebeneinander von verschiedenen Anbausystemen wie konventioneller, biologischer bzw. gentechnisch veränderter Landwirtschaft.
Kreuzresistenz
die gleichzeitige Unempfindlichkeit gegenüber zwei oder mehreren Antibiotika, wenn diese sehr ähnlich aufgebaut sind und/oder über denselben Wirkungsmechanismus verfügen.
Künstliche Befruchtung
siehe In-Vitro-Fertilisation.
Ligase
ein Enzym, das DNA-Stücke miteinander verbinden kann, und vor allem bei der Reparatur von DNA-Schäden und der Replikation der DNA eine Rolle spielt. Die DNA-Ligase wird in der Gentechnologie z.B. bei der Rekombination von Genen oder dem Einbau fremder DNA-Stücke in ein Plasmid verwendet.
Lipase
ein Verdauungsenzym, das Lipide (Fette) aufspaltet.
Maiswurzelbohrer
ein fünf bis acht Millimeter großer, schwarz-gelber Käfer, dessen Larven sich fast ausschließlich von Maiswurzeln ernähren. Der Maisschädling sorgte bisher vor allem in seiner Heimat Nordamerika für erhebliche Ernteeinbußen, hat sich mittlerweile aber auch in Europa angesiedelt. Ähnlich wie bei Maiszünsler wurde eine gentechnisch veränderte Maislinie mit einem spezifisch gegen den Maiswurzelbohrer wirkenden Bt-Toxin entwickelt.
Maiszünsler
ein Hauptschädling im Maisanbau. Die Raupen bohren sich in den Stängel und fressen sich anschließend durch die Maispflanze hindurch. Jährlich vernichtet der Schädling weltweit ca. 7% der Maisernte.
Makrophage
eine Zelle des Immunsystems, eine so genannte Fresszelle, zur Bekämpfung von Krankheitserregern. Nach dem Verdau des Erregers präsentiert der Makrophage bestimmte Oberflächenstrukturen des Erregers = die Antigene = auf seiner Zelloberfläche, an die die Helferzellen andocken. Diese wiederum aktivieren dann die so genannten B-Zellen, die Antikörper freisetzen, den Erreger blockieren und deren Beseitigung einleiten.
Marker-Gen
ein Antibiotikum- oder Fluoreszenz-Gen, mit dessen Hilfe sich die erfolgreiche Übertragung von Fremd-DNA nachweisen lässt.
Meiose
eine spezielle Form der Zellteilung, auch Reduktionsteilung genannt, bei der aus einem Keim mit doppeltem Chromosomensatz Keimzellen mit einfachem Chromosomensatz (Eizellen und Spermien) entstehen.
Membran
die schützende Hülle einer Zelle oder eines Zellorganells (Zellorgan"). Sie ermöglicht u.a. den Austausch von Ionen oder Molekülen zwischen der Zelle und ihrer Umgebung."
Metabolismus (oder Stoffwechsel)
bezeichnet alle lebensnotwenigen, biochemischen Vorgänge für den Aufbau, die Speicherung und den Abbau von Zell- bzw. Körpersubstanzen in einer Zelle bzw. in einem Organismus.
Metaphase
die Phase der Mitose nach der Prophase; die Chromosomen werden maximal verkürzt und verdichtet zwischen beiden Polen in der zentralen Fläche der Zelle (Äquatorialebene) ausgerichtet.
Methylierung
das Anhängen einer Methylgruppe an ein Molekül (siehe auch DNA-Methylierung).
Microarray (DNA- oder Bio-Chip)
eine molekularbiologische Untersuchungsmethode zur gleichzeitigen Analyse von mehreren Genen. Sie liefert Informationen über die Gen-Aktivität einer Zelle durch Aufspüren der mRNAs und ermöglicht den Nachweis von Mutationen.
Mikroben
siehe Mikroorganismen.
Mikrofilamente
sind Elemente des Zytoskeletts, deren Strukturen sich je nach Entwicklungs- und Aktivitätszustand der Zellen stark verändern können. Sie bestehen im Wesentlichen aus Aktinmolekülen, die zu Ketten verknüpft sind, die wiederum spiralig umeinander gewunden sind. Mikrofilamente sind für die Bewegungen innerhalb der Zellen und für die Bewegungen ganzer Zellen verantwortlich und haben Stützfunktion.
Mikroinjektion
das gezielte Einbringen von DNA oder Proteinen ins Zytoplasma oder in den Zellkern mit Hilfe von feinsten Glaskanülen, und wird vor allem bei tierischen Zellen angewandt. Zum Einschleusen von DNA in Pflanzenzellen wird häufig die so genannte Genkanone (siehe Gene gun) verwendet.
Mikroorganismen (oder Mikroben)
sind mikroskopisch kleine Lebewesen, z.B. Bakterien, Viren, einzellige Pilze und Algen.
Mikrosatelliten
oder Simple Sequence Repeats (SSR); sind kurze, nicht kodierende DNA-Sequenzen, die in zahlreichen Wiederholungen über das Genom eines Organismus verteilt sind. Da ihre Anzahl von Individuum zu Individuum schwanken kann, eignen sie sich sehr gut als Unterscheidungsmerkmal für ein genetisches Fingerprinting.
Mikrotubuli
sind Elemente des Zytoskeletts, dessen Strukturen sich je nach Entwicklungs- und Aktivitätszustand der Zellen stark verändern können. Mikrotubuli sind röhrenartige Stäbe aus Proteinen, die der Zelle Form und Stütze geben, als Leitstrukturen für gerichtete Bewegungen von Zell-Organellen dienen und während der Zellteilung an der Trennung der Chromosomen beteiligt sind.
Mitochondrium
werden als die Kraftwerke der Zellen bezeichnet, da sie für die Energiegewinnung in der Zelle verantwortlich sind. Diese von einer Doppelmembram umgebenen länglichen oder rundlichen Zellorganellen spielen u.a. auch eine Rolle bei der Zellatmung und der Zellapoptose. Mitochondrien enthalten eigene DNA, die mitochondriale DNA (mtDNA), und vermehren sich durch Teilung.
Mitose
ein Mechanismus der Zellteilung zur ungeschlechtlichen bzw. vegetativen Vermehrung von Zellen. Dabei werden aus einer Zelle nach Verdoppelung der DNA (Replikation) zwei Tochterzellen mit gleicher Anzahl an Chromosomen und identischer Erbinformation gebildet. Die Mitose besteht aus 5 Phasen: Interphase, Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase.
Molecular Pharming (oder Gene Pharming)
ein Anwendungsgebiet der Gentechnik, bei dem gentechnisch veränderte Pflanzen oder Tiere zur Produktion von pharmazeutisch oder therapeutisch wirksamen Substanzen, wie Antikörper, Impfstoffe, Blut- und andere Proteine, genutzt werden.
Molekularbiologie
eine interdisziplinäre Wissenschaft, die sich mit den molekularen Vorgängen in der Zelle befasst, sowie die Umsetzung und Vererbung genetischer Information untersucht.
Monogenetische Krankheiten
sind durch Veränderung eines einzigen Gens verursachte Krankheiten.
Monosomie
das Fehlen eines Chromosoms. Statt als Chromosomenpaar liegt ein Chromosom im Zellkern nur in einfacher Kopie vor.
Morphologie
die Lehre von der äußeren Form und Gestalt von Organismen.
mRNA (messenger-RNA)
oder Boten-RNA; = eine idente Kopie der DNA, mit deren Hilfe die Informationen zur Bildung eines Proteins aus dem Zellkern heraus ins Zytoplasma transportiert werden.
multifaktoriell
eine durch mehrere Gene und/oder (Umwelt-)Faktoren bedingte Merkmalsausprägung.
multipotent
werden jene Stammzellen bezeichnet, die sich nicht mehr zu jeder Art von Zellen, sondern sich nur noch zu den Zelltypen ihrer jeweiligen Organe entwickeln können. Adulte Stammzellen sind multipotent.
Mutagenese
die gezielte Veränderung des Erbguts mit Hilfe chemischer Substanzen bzw. physikalischer (z.B. Bestrahlung) oder biologischer (z.B. Enzyme) Hilfsmittel.
Mutation
die spontan auftretende oder künstlich erzeugte Veränderung der Erbinformation, z.B. durch Einwirkung mutagener Substanzen. Nicht jede Mutation hat Auswirkungen auf den Organismus, manche Mutationen führen zu Krankheiten oder Behinderungen, andere wiederum bringen (Selektions-)Vorteile.
Mykotoxine
sind von verschiedenen Schimmelpilzarten gebildete Gifte, die hauptsächlich Getreide und Mais befallen oder bei lagernden Lebensmitteln entstehen. Sie sind weitgehend hitzestabil und werden bei der Nahrungsmittelverarbeitung in der Regel nicht zerstört. Mykotoxine können bei Menschen und Tieren eine toxische bzw. krebserregende Wirkung haben.
Nanobiotechnologie
kombiniert Methoden der Biotechnologie mit jenen der Nanotechnologie (= Technologie im Bereich der Milliardsteln Meter) zur Entwicklung von physiologisch unbedenklichen und biokompatiblen Verfahren und Materialien, die insbesondere in der Biologie, Pharmazeutik, Medizin, Medizintechnik, Kosmetik und im Lebensmittelbereich Anwendung finden.
Northern Blotting
eine Methode zur Analyse von RNA. Dabei wird die in einer (Gel-)Elektrophorese aufgetrennt RNA auf eine Membran übertragen (geblottet), wobei meist unter Verwendung markierter Gensonden spezielle RNA-Sequenzen detektiert werden können. Diese Methode geht zurück auf eine von Edwin Southern entwickelte Analysemethode der DNA (siehe Southern Blotting).
Nukleasen
sind Enzyme, die Nukleinsäuren spalten. Man unterscheidet zwischen DNA-schneidende Desoxyribonukleasen (DNasen) und RNA-schneidende Ribonukleasen (RNasen).
Nukleinsäuren
sind aus Nukleotiden bestehende Makromoleküle, die in den Zellen aller Lebewesen vorkommen. Ihre besondere Aufgabe ist die Speicherung der Erbinformation in Form von DNA sowie die Übertragung und Umsetzung dieser Information in Form von RNA.
Nukleosom
die kleinste Verpackungseinheit des Chromatins; dieser Komplex aus um Histone gewickelter DNA ist u.a. beim Gene Silencing oder bei der Aufspiralisierung der DNA vor der Mitose relevant.
Nukleotide
sind eine chemische Verbindung aus Zucker, Phosphat und einer Base (Adenin, Cytosin, Guanin oder Thymin), und bilden die Grundbausteine der Nukleinsäuren. Auf der besonderen Reihenfolge der Basen im Nukleinsäuremolekül beruht die genetische Information.
Nährmedium
eine flüssige oder feste Substanz zur Kultivierung und Anzucht von Zellen oder Organismen.
Oligonukleotide
sind synthetisch hergestellte DNA- oder RNA-Sequenzen, die z.B. als Sonde zur Hybridisierung oder als Primer bei der PCR eingesetzt werden.
pathogen
krankheitserregend.
PCR (Polymerase Chain Reaction)
dt.: Polymerasekettenreaktion; = ein Methode zur gezielten Vervielfältigung einer definierten DNA-Sequenz. Mittels PCR lassen sich außerdem in einfacher Weise beliebige Sequenzabschnitte des Nukleinsäurebestandes eines Organismus klonieren. Einige der heute verfügbaren PCR-Methoden ermöglichen auch eine zielgerichtete oder zufällige Veränderung von DNA-Sequenzen. Die PCR wurde Mitte der 80er Jahre vom US-Amerikaner Dr. Kary Mullis entwickelt, der dafür 1993 den Chemie-Nobelpreis erhielt. Sie ist Grundlage für die molekularbiologische Forschung und hat große Bedeutung im Bereich der medizinischen Diagnostik, der Evolutionsbiologie sowie der Forensik.
Peptid
eine organisch-chemische Verbindung aus mehreren kettenförmig verknüpften Aminosäuren. Im Unterschied zu Proteinen bestehen Peptide aus relativ kurzen Aminosäurenketten (maximal 100 Aminosäuren). Natürlich vorkommende Peptide sind z.B. das Peptidhormon Insulin, das Antibiotikum Penicillin und der Gewebestoff Glutathion.
Pharmakogenetik
ist ein Teilgebiet der Pharmakologie, das den Einfluss von genetischen Anlagen auf die Wirkung von Medikamenten erforscht, mit dem Ziel eine auf den einzelnen Patienten zugeschnittene Behandlung (maßgeschneiderte" oder "personalisierte" Medizin) zu ermöglichen. "
Phytopathologie
die Lehre von den Krankheiten der Pflanzen und ihrer Bekämpfung.
Phänotyp
die tatsächliche Merkmalsausprägung bzw. das Erscheinungsbild eines Organismus, der die genetische Ausstattung (=Genotyp) zugrunde liegt. Da das Aussehen eines Organismus neben den Genen noch von einer Vielzahl anderer Faktoren beeinflusst wird, lässt sich vom Genotyp nicht vollständig auf den Phänotyp schließen und umgekehrt.
Plasmide
sind kleine ringförmige DNA-Moleküle, die v.a. in Bakterien neben der chromosomalen DNA vorkommen. Sie sind nicht essentiell für das Wachstum der Bakterien, tragen jedoch Gene, die in bestimmten kritischen Situationen einen Vorteil verschaffen können (z.B. Resistenzen gegen bestimmte Antibiotika). Plasmide können zwischen Bakterien übertragen werden und vermehren sich unabhängig von den Bakterienchromosomen. Plasmide werden in der Molekularbiologie häufig als Genfähre oder Vektoren zum Übertragen von Fremd-DNA benutzt.
Plastiden
sind kleine Bestandteile der Zellen grüner Pflanzen. Sie besitzen eine eigene, ringförmige DNA und eigene Ribosomen, und vermehren sich durch Teilung. In der Gentechnik versucht man neue Gene in die DNA der Plastiden einzuschleusen, da diese = anders als die DNA im Zellkern = bei der Vermehrung im Allgemeinen nicht weitergegeben wird.
Pleiotropie (oder Polyphänie)
bedeutet, dass ein Gen zwei oder mehrere, voneinander unabhängige, Merkmale beeinflussen kann (z.B. multiple Resistenz gegen unterschiedliche Wirkstoffe).
pluripotent
sind jene Stammzellen, die noch alle Zelltypen eines Organismus bilden können. Embryonale Stammzellen sind pluripotent.
Polygenetisch bedingte Krankheiten
sind Krankheiten, die durch eine Veränderung der DNA-Sequenz in mehreren Genen verursacht werden.
Polygenie
bedeutet, dass die Ausbildung eines Merkmals von mehreren Genen abhängig sein kann.
Polymerase
ein Enzym, das DNA- oder RNA-Moleküle vervielfältigen kann. Die DNA-Polymerase spielt bei der DNA-Replikation eine entscheidende Rolle, wird bei der PCR eingesetzt und ist auch an der DNA-Reparatur beteiligt.
Polymorphismen
sind genetische Variationen im Genom als Folge chromosomaler Strukturveränderungen. Sie sind die Grundlage des genetischen Fingerprints, führen häufig zu nicht offensichtlich erkennbaren phänotypischen Auswirkungen, können jedoch in der Nähe von wichtigen Genveränderungen liegen und als Marker für diese herangezogen werden.
Polyphänie
siehe Pleiotropie.
Populationsgenetik
erforscht die durch Mutation und Selektion verursachten Veränderungen genetischer Merkmale sowie deren Häufigkeiten in einer Population (=eine durch ein oder mehrere charakteristische Merkmale gekennzeichnete Gruppe von Lebewesen). Außerdem untersucht sie Evolutionsprozessen zugrunde liegenden Gesetzmäßigkeiten.
Primer
ein kurzer, einzelsträngiger DNA- oder RNA-Abschnitt, der bei Nachweis und Vervielfältigung bestimmter DNA-Abschnitte (z.B. mittels PCR) benötigt wird. Der Primer heftet sich dabei an einen charakteristischen Abschnitt der nachzuweisenden DNA-Sequenz und startet den Kopiervorgang.
Prokaryonten
auch Prokaryoten; sind Organismen ohne echten Zellkern. Es fehlen die Zellorganellen und die Chromosomen liegen frei im Zytoplasma. Hauptvertreter sind Bakterien.
Promotor
ein DNA-Abschnitt, von dem aus die Transkription eines Gens gesteuert wird. An diesen Abschnitt kann sich die RNA-Polymerase anheften und dann mit dem Ablesen des Gens beginnen. Ohne Promotor kann das Gen nicht transkripiert und somit das zugehörige Protein nicht gebildet werden.
Prophase
eine Phase der Mitose im Anschluss an die Interphase. Die Chomosomen werden als fadenförmige Gebilde (Chromatiden) im Zellkern sichtbar, die Kernspindel bildet sich, Kernkörperchen und Kernhülle werden aufgelöst.
Proteasen
sind Enzyme, die Proteine oder Peptide (=Eiweißbausteine) zerschneiden können. Diese so genannten Protein-Scheren dienen dem Abbau oder der Aktivierung von Proteinen. Proteasen finden breite Anwendung in der Lebensmittelverarbeitung (z.B. als Backenzym oder zur Herstellung und Gewinnung von Geschmacksstoffen), sowie in Wasch- und Reinigungsmittel, für den Abbau von Fetten und Eiweißen.
Proteine (Eiweiße)
sind die Grundbausteine der Zellen und für deren Form, Aufbau und Entwicklung sowie für die biochemischen Prozesse des Stoffwechsels verantwortlich. Proteine bestehen aus Aminosäurenketten, deren räumliche Struktur für die Funktion der Proteine wesentlich ist. Die Zusammensetzung der verschiedenen Aminosäuresequenzen liegt in den für die jeweiligen Proteine kodierenden Gene verschlüsselt vor.
Proteom
die Gesamtheit aller Proteine, die unter exakt definierten Bedingungen und zu einem bestimmten Zeitpunkt, in einer Zelle bzw. einem Lebewesen gebildet werden. Die Zusammensetzung des Gesamtproteins in einer Zelle ändert sich ständig und ist abhängig von den Umwelteinflüssen, denen die Zelle jeweils ausgesetzt ist (siehe auch Gen-Expression).
Proteomanalyse
die Analyse des Proteoms einer Zelle bzw. eines Lebewesens. Aufgrund der ständigen Änderungen in der Zusammensetzung des Gesamtsproteins ist jede Proteomanalyse nur eine Momentaufnahme.
Proteomik
die Wissenschaft, die das Proteom untersucht. So wird z.B. das Zusammenspiel von Proteinen bei der Entstehung von Krankheiten analysiert.
Prädiktive Diagnostik
sind Untersuchungen am bereits geborenen Menschen (im Gegensatz zur Pränataldiagnostik), bei der mittels Gentest die Erbanlagen auf die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer genetisch bedingten Krankheit hin untersucht werden.
Präimplantationsdiagnostik (PID)
die Diagnostik am Embryo, mittels der genetisch bedingte Krankheiten, und eventuelle Anlagen dafür, vor dem Transfer in die Gebärmutter im Zuge einer künstlichen Befruchtung festgestellt werden sollen. Dem Embryo wird dabei in einem frühen Entwicklungsstadium, dem Acht-Zell-Stadium, eine Zelle entnommen (Blastomerbiopsie) und deren Erbgut auf das Vorliegen krankheitsrelevanter Merkmale untersucht. Dieses Verfahren ist ethisch wie auch rechtlich höchst umstritten.
Pränataldiagnostik
sind medizinische Untersuchungen während der Schwangerschaft, um bestimmte Erkrankungen oder Fehlentwicklungen des Kindes frühzeitig zu erkennen. Eine routinemäßig durchgeführte Methode ist die Ultraschalldiagnostik, während z.B. eine genetische Analyse meist nur bei familiärer Disposition, höherem Alter der Mutter und/oder nach einem auffälligen Ultraschallbefund eingesetzt wird. Die für diese Untersuchung nötigen Zellen des Embryos werden invasiv, dh durch einen Eingriff in den Körper der Schwangeren (z.B. mittels Einstich einer Hohlnadel durch die Bauchdecke), gewonnen. Diese Methode ist mit einem gewissen, wenn auch geringem, Risiko für den Fötus bzw. für Schwangerschaftskomplikationen verbunden ist.
Pseudogene
sind nicht mehr funktionsfähige Kopien aktiver Gene. Wahrscheinlich aufgrund zu vieler Mutationen im Laufe der Evolution können sie nicht mehr korrekt abgelesen und in funktionsfähige Genprodukte transkribiert werden. Das menschliche Genom enthält ca. 20.000 Pseudogene.
Rekombination
die Neuverteilung und =anordnung von genetischem Material. Während der Meiose werden DNA-Sequenzen der mütterlichen und väterlichen Chromosome ausgetauscht und neu kombiniert. Die Rekombination sorgt neben der Mutation für die genetische Variabilität innerhalb einer Population und ist ein wesentlicher Faktor der Evolution. In der Gentechnik werden ganz gezielt bestimmte DNA-Abschnitte - meist mit Hilfe so genannter Restriktionsenzyme - herausgeschnitten und in neuer Kombination auch über Artgrenzen hinweg wieder eingefügt. Diese gentechnisch zusammengefügten DNA-Moleküle heißen entsprechend rekombinierte DNA" (auch rekombinante DNA), die davon abgelesenen Proteine werden "rekombinante Proteine" genannt. "
Replikation
die Verdoppelung der DNA im Zuge einer Zellteilung.
Repressor
ein an die DNA-bindendes Protein, das die Transkriptionsaktivität für ein bestimmtes Gen herabsetzen kann. Repressoren spielen ein wichtige Rolle bei der Genexpression.
Resistenz
die Unempfindlichkeit und Widerstandsfähigkeit eines Organismus gegen schädliche Einflüsse aus der Umwelt (z.B. Antibiotika- oder Herbizidresistenzen).
Restriktionsenzyme
sind spezielle Proteine, die DNA-Moleküle an ganz bestimmten Stellen aufschneiden können. Jedes der vielen verschiedenen Restriktionsenzyme hat seine spezifische Erkennungsstelle auf der DNA und durchtrennt diese genau dort. In der Gentechnik werden sie als molekulare Scheren verwendet, um bekannte DNA in genau definierte Abschnitte zu zerschneiden, wodurch die Übertragung von DNA bzw. Genen von einem Organismus auf den anderen erst möglich wird.
Restriktionsverdau
das gezielte Zerschneiden von DNA in kleinere Stücke mittels Restriktionsenzymen für DNA-Analysen, um DNA-Stücke zu klonieren oder von einem Organismus auf den anderen zu übertragen.
Retroviren
sind Viren, deren Erbinformation in Form von RNA gespeichert ist, die sie mittels reverser Transkription in das Genom einer Wirtszelle einbauen können. Zu den Retroviren gehören die Erreger einiger weit verbreiteter Infektionskrankheiten (z.B. HIV). In der Gentherapie werden sie als Vektoren verwendet, um fremde Gene in Zellen einzuschleusen. Dazu wird ihr Genom so verändert, dass sie sich nicht mehr vermehren und im Körper ausbreiten können.
Reverse Transkription
das Umschreiben von Viren-RNA in DNA mit Hilfe eines speziellen, vom Virus codierten, Enzyms (=reverse Transkriptase).
Rezeptor
ein Protein einer Zelle, an das eine bestimmte Substanz (Antikörper, Hormon, usw.) anbindet und dann in der Zelle ein spezifisches, für den jeweiligen Rezeptor definiertes, Signal auslöst.
Ribose
das in der RNA vorliegende Zuckermolekül der Nukleinsäure.
Ribosome
bestehen aus RNA (rRNA) und Proteinen. Sie sind Orte der Proteinsynthese und werden daher auch die Eiweißfabrik der Zelle genannt.
RNA (dt. RNS)
Ribonukleinsäure, besteht wie die DNA aus Basen, Phosphatgruppen und Zuckermolekülen. Im Unterschied zur DNA sind die Zuckermoleküle in der RNA Ribose (statt Desoxyribose), statt der Base Thymin (T) enthält RNA Uracil (U). Außerdem liegt die RNA nicht wie die DNA in Form einer Doppelhelix, sondern als einzelner Strang vor. Die RNA sorgt für Transport bzw. Übersetzung der in der DNA gespeicherten Information und hat auch Einfluss auf die Genaktivität. Es gibt verschiedene Varianten der RNA: die BotenRNA (mRNA), die ribosomale RNA (rRNA), die TransferRNA (tRNA) und die small interfering RNA (siRNA).
RNA-Interferenz (RNAi)
ein Mechanismus, der die Aktivität eines bestimmten Gens hemmt. Kurze RNA-Stücke (siRNA) binden an die BotenRNA (mRNA), die dadurch blockiert und schließlich zerstört wird. RNAi ist ein natürlicher Mechanismus der Genregulation, der vor allem auch zur Abwehr von fremder RNA (z.B. von Viren) dient .
Rote Gentechnik
jener Bereich der Biotechnologie, bei dem gentechnische Methoden für medizinische Zwecke eingesetzt werden (z.B. Diagnostik, Gentherapie, Entwicklung und Herstellung von Arzneimitteln).
rRNA
ribosomale RNA; trägt keine genetische Information, sondern ist als Bestandteil der Ribosomen an der Proteinsynthese beteiligt.
Screening
ein systematisches Testverfahren. In der Medizindiagnostik werden Screenings zur Feststellung von Wahrscheinlichkeiten für bestimmte Krankheiten bzw. das Vorliegen von Risikofaktoren eingesetzt.
Segregation
die Aufspaltung der homologen Chromosomen während der Meiose.
Selektion
Auslese, Auswahl. Als Grundbegriff der Evolutionsbiologie wird damit die Auslese der für die jeweiligen Umweltbedingungen am besten geeigneten Organismen bezeichnet.
Sequenz
siehe DNA-Sequenz.
Sequenzanalyse
die Auswertung der bei der Sequenzierung gewonnenen Daten, um relevante Informationen wie z.B. über Zahl und Lage von Genen und deren möglicher Funktionen in der Zelle, zu bekommen.
Sequenzierung
die Bestimmung der Abfolge von Bausteinen biologischer Moleküle. Im Falle der DNA liefert sie somit Daten über Abfolge und Position der Basenpaare in der DNA und dient der Entschlüsselung des Genoms.
siRNA
small interfering RNA; sind kurze RNA-Stücke, die sich an BotenRNA (mRNA) anbinden und durch den Mechanismus der RNA-Interferenz die Gen-Aktivität regulieren.
snRNA
small nuclear RNA; kleine RNA-Stücke mit weniger als 200 Nukleotiden im Zellkern von Eukaryoten, die für den Vorgang des Spleißens verantwortlich sind.
Somatische Gentherapie
Methode zur Behandlung genetisch bedingter Krankheiten, bei der gesunde Erbanlagen mittels Vektoren in Körperzellen eingeschleust werden und dort die Aufgabe schadhafter bzw. fehlender Gene übernehmen sollen. Da sich diese Gen-Übertragung auf Körperzellen beschränkt, hat der Eingriff keine Auswirkungen auf nachfolgende Generationen (vgl. Keimbahntherapie). Durchschlagene Ergebnisse bei dieser Behandlungsmethode sind bisher jedoch ausgeblieben.
Southern Blotting
eine von Edwin Southern 1975 entwickelte Untersuchungsmethode, die den Nachweis einer bestimmten Gen-Sequenz in einem komplexen DNA-Gemisch (z.B. in der Gesamt-DNA eines Organismus) ermöglicht. Bei dieser Methode werden durch (Gel-)Elektrophorese nach ihrer Größe aufgetrennte DNA-Sequenzen auf eine Membran übertragen (geblottet), dort können spezielle DNA-Sequenzen dann mit Hilfe markierter Gensonden detektiert werden.
Spleißen
nicht codierende Abschnitte werden aus der Boten-RNA herausgeschnitten, die codierenden Sequenzen miteinander verknüpft. (s.a alternatives Spleißen)
Stammzellen
sind nicht-spezialisierte Zellen, die sich noch zu jedem Zelltyp eines Organismus entwickeln können. Je nach Entwicklungspotential unterscheidet man totipotente, pluripotente und multipotente Stammzellen; aufgrund ihrer Herkunft werden sie in embryonale, fötale und adulte Stammzellen unterteilt.
Stoffwechsel
siehe Metabolismus.
Suppression
Unterdrückung, z.B. einer krankhaften Genfunktion.
Synthetische Biologie
kombiniert Methoden und Verfahrensweisen der Molekularbiologie, der organischer Chemie, der Ingenieurwissenschaften, der Nanobiotechnologie und der Informationstechnik, mit dem Ziel komplett künstliche biologische Systeme zu gestalten, zu konstruieren oder gleich ganz neu zu schaffen. Im Unterschied zur Gentechnik werden nicht nur z.B. Gene von einem Organismus zum anderen transferiert, sondern einzelne Moleküle, Zellen und Gewebe bis hin zu Organismen neudesignt und künstlich nachgebaut. Bereits gelungen ist beispielsweise der Nachbau von Krankheitsviren.
Telomere
sind die beiden Enden eines Chromosoms. Sie sind zwar, wie die übrige DNA auch, aus den Basen Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) und Guanin (G) zusammengesetzt, besitzen jedoch keine eigentliche Genstruktur und kodieren somit auch nicht für Proteine.
Telophase
eine Phase der Mitose nach der Anaphase. Die Chromosomen werden, nachdem sie die Pole erreicht haben, von einer Membran umgeben, wodurch neue Kernhüllen entstehen. Es erfolgt die eigentliche Zellteilung in die beiden neu entstandenen Tochterzellen.
Terminator-Gen
aktiviert einen Mechanismus zur Unfruchtbarmachung von gentechnisch veränderten Pflanzen, indem es das Wieder-Auskeimen der Pflanzensamen nach der ersten Aussaat im folgenden Jahr verhindert.
Therapeutisches Klonen
die Gewinnung embryonaler Stammzellen mittels Kerntransfer, um aus diesen mit dem Zellkernspender genetisch identische Zellen und Gewebe für Transplantationen und die Therapie von Krankheiten züchten zu können. Die Rechtslage zur Embryonenforschung und therapeutischem Klonen ist in Europa nicht einheitlich. In Österreich ist Gewinnung von embryonalen Stammzellen aus überzähligen Embryonen nicht erlaubt.
totipotent
werden Stammzellen bis zum Acht-Zellen-Stadium des Embryos genannt, aus denen sich noch je ein vollständiger Organismus entwickeln kann.
Transformation
das Übertragen bzw. Einschleusen von fremder DNA in eine Zelle.
transgen
gentechnisch verändert.
transgene Organismen
sind Tiere, Pflanzen oder Mikroorganismen, deren Erbgut Fremdgene enthält. Das gezielte Einbringen von Genen mittels gentechnischer Methoden hat meist zum Ziel dem Organismus erwünschte (zusätzliche) Eigenschaften zu vermitteln, die mittels klassischer Züchtung oder zufälliger Mutagenese nicht zu erreichen wären.
Transiente Genexpression
die vorübergehende, nicht dauerhafte Expression eines Gens.
Transkription
der 1. Teilprozess der Genexpression, bei dem die in der DNA enthaltenen Informationen in ein Botenmolekül (RNA) umgeschrieben werden. Die einzelsträngige mRNA wird nach Vorlage der DNA-Sequenzen und basierend auf dem Prinzip der Basenpaarung synthetisiert.
Transkriptom
die Gesamtheit der zu einem bestimmten Zeitpunkt in einer Zelle vorliegende RNA und somit die Summer der Produkte jener Gensequenzen, die in einer Zelle gerade aktiv sind.
Translation
der 2. Teilprozess der Genexpression. An den Ribosomen wird die genetische Information auf der BotenRNA (mRNA) mit Hilfe der TransferRNA (tRNA) in die Aminosäuresequenzen des entsprechenden Proteins übersetzt.
Transposons
oder springende Gene; sind Abschnitte auf der DNA, die ihre Position im Genom entweder durch Herausschneiden mittels eines Enzyms oder durch Kopie der jeweiligen Sequenz verändern und sich an zufälligen Stellen des Chromosoms wieder integrieren können. Auf diese Weise verursachen sie Veränderungen im genetischen Material (Mutationen) oder in der Menge der DNA. Transposons sind ein nützliches Hilfsmittel in der Pflanzenmolekularbiologie, da sie die Modifikation der DNA innerhalb eines lebendigen Organismus ermöglichen, und auch bei verschiedenen Modellorganismen zur Untersuchung von genetischen Veränderungen eingesetzt werden.
Trisomie
eine Form der Chromosomenanomalie, bei der ein oder mehrere Chromosomen dreifach vorliegen. Am häufigsten ist das dreifache Vorliegen des Chromosoms 21 (Trisomie 21), was zu Down-Syndrom führt.
tRNA
Transfer-RNA; besteht im Regelfall aus etwas 80 Nukleotiden und fungiert als Aminosäuren-Transporter.
Tumorsuppressor
ein Gen, das durch Unterdrückung der Genexpression von Wachstumsfaktoren, Anhalten des Zellzyklus bzw. Einleitung der Zellapoptose die Zelle vor Entartung und Umwandlung in eine Tumorzelle schützt.
Vektor
siehe Genfähre.
Virus
ein selbständig nicht lebensfähiger Organismus, der lediglich aus Proteinen und DNA bzw. RNA besteht. Ein Virus hat keinen eigenen Stoffwechsel, um Überleben und sich Vermehren zu können benötigt er daher einer Wirtszelle. Das Erbgut des Virus ist derart beschaffen, das es nach dem Eindringen von der Wirtszelle wie eigenes Erbmaterial behandelt wird. Viren sind häufig Krankheitserreger.
Weiße Gentechnik
jener Bereich der Gentechnik, der sich mit der Anwendung gentechnisch veränderter Mikroorganismen zur Herstellung von Enzymen oder Chemikalien in Industrie, Mikrobiologie und in der Umweltschutztechnik befasst.
Western Blotting
eine Methode zur Analyse von Eiweißmolekülen, bei der durch Elektrophorese aufgetrennte Proteine auf eine Membran übertragen (geblottet) und dort mittels spezifischer Antikörper nachgewiesen werden können. Sie geht zurück auf eine von Edwin Southern entwickelte Analysemethode der DNA (siehe Southern Blotting).
X-Chromosom
eines der beiden menschlichen Geschlechtschromosomen. Frauen haben zwei X-Chromosomen, Männer nur eines.
Xenotransplantation
die Übertragung von Zellen, Gewebe und Organen zwischen nicht-verwandten Arten. Die Transplantation von Tierorganen wird als Lösung für den Mangel an menschlichen Spenderorganen gesehen, ist derzeit aber noch weit vom klinischen Alltag entfernt.
Y-Chromosom
eines der beiden maskulinen Geschlechtschromosome. Frauen besitzen kein Y-Chromosom.
Zell-Linie
eine Zellkultur, aus genetisch identische Zellen, die im Labor je nach Zellart und Wachstumsverhalten über unterschiedliche Zeiträume gezüchtet werden können.
Zelle
die kleinste selbständig lebensfähige Einheit, und bildet den Grundbaustein aller Lebewesen. Es gibt zwei Grundarten von Zellen: Prokaryonten und Eukaryonten. Jede Zelle besitzt eine unterschiedlich komplex aufgebaute Zellmembran, die die Zelle gegen ihre Umwelt abgrenzt. Das Innere der Zelle besteht aus Zellflüssigkeit (Zytoplasma), den Zellorganellen und dem Zellkern (Organellen und Kern nur bei Eukaryonten).
Zellkern
der durch eine Doppelmembran umhüllte Bereich im Zellinneren, der das genetische Material enthält. Im Zellkern werden alle biologischen Vorgänge der Zelle gesteuert, er ist Ort der Zellteilung (Replikation) und der Transkription (=Umschreiben der DNA in RNA).
Zellkultur
die Kultivierung von tierischen oder pflanzlichen Zellen in einem künstlich geschaffenen Milieu (Nährmedium) außerhalb des Organismus. Durch Zellkulturen können in kurzer Zeit große Mengen der jeweiligen Zellen produziert werden.
Zellorganellen
sind bestimmte Bestandteile der Zelle, wie Endoplasmatischem Retikulum (ER), Mitochondrien, Golgi-Apparat, Chloroplasten (nur bei pflanzlichen Zellen) und Ribosomen.
Zygote
die bei der Befruchtung durch Verschmelzung der Keimzellen entstandene Zelle.
Zytogenetik
befasst sich mit der Vererbung auf Ebene der Chromosomen. Sie untersucht Anzahl und Form, sowie Veränderungen der Chromosomen beim Menschen.
Zytoplasma
die Flüssigkeit, die das Innere einer Zelle ausfüllt und viele Proteine und andere Moleküle enthält. Im Zytoplasma befinden sich auch die Zellorganellen, der Zellkern zählt nicht zum Zytoplasma.
Zytoskelett
sind lang gestreckte, faserförmige Proteinstrukturen in eukaryotischen Zellen, die einen entscheidenden Anteil an der Ausbildung und Aufrechterhaltung der zytoplasmatischen Struktur haben. Die Elemente des Zytoskeletts sind Mikrotubuli und Mikrofilamente.