Vom Chromosom bis zur Ribonukleinsäure - hier erklären wir euch kurz die wichtigsten Begriffe aus der Gentechnologie.
Chromosom
Chromosomen sind die Träger der Erbinformation im Zellkern. Sie bestehen aus der DNA, die zu langen, fadenförmigen Gebilden aufgewickelt ist. Ihr Name setzt sich zusammen aus den griechischen Wörtern „chroma“ für Farbe und „soma“ für Körper. Diesen Namen erhielten sie, da sie sich leicht einfärben lassen und so im Zellkern gut sichtbar sind. Jede Pflanzen- und Tierart verfügt über eine spezifische Anzahl von Chromosomen pro Zelle. Die Zellen von Säugetieren enthalten die Chromosomen dabei in doppelter Ausführung. Menschen haben zum Beispiel 22 Chromosomenpaare plus zwei Geschlechtschromosomen (xx bei Frauen, xy bei Männern), also insgesamt 46 Chromosomen.
DNA /DNS (Desoxyribonucleic Acid / Desoxyribonukleinsäure)
Die DNA ist der Träger der Erbinformation. Sie besteht aus Zuckermolekülen, Phosphatgruppen und vier verschiedenen Basen: Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin (A, G, C und T). Die Abfolge der vier Basen verschlüsselt die genetische Information. Die DNA besteht aus zwei Strängen, die sich zu einer Doppelhelix zusammenfinden und sich spiralförmig aufrollen. Nur ein bis zwei Prozent der DNA tragen Erbinformationen in Form von Genen.
Funktionelle Genomforschung
Die funktionelle Genomforschung sucht nach neuen Möglichkeiten für die Behandlung von Krankheiten. Ihr Ziel ist es, krankheitsverursachende Gene zu identifizieren. Die Wissenschaft will so verstehen, welche Funktion diesen Genen genau zukommt.
Gen
Ein Gen ist der Abschnitt auf einem DNA-Molekül, der für die Ausprägung eines Erbmerkmals verantwortlich ist. Diese Merkmale können von der Zusammenwirkung verschiedener Gene gesteuert werden – oder ein Gen ist für die Ausprägung verschiedener Merkmale verantwortlich. Jede Körperzelle enthält dabei die gleichen Gene. Aktiv sind aber nur die, die in der jeweiligen Zelle gebraucht werden.
Genom
Das Genom ist die Gesamtheit aller Erbinformationen, also die Summe aller Gene. Das menschliche Genom ist seit 2003 entschlüsselt. Dabei fanden die Wissenschaftler heraus, dass der Mensch über viel weniger Gene verfügt, als angenommen: Zunächst ging man von 100.000 oder sogar 200.000 Genen aus – neueste Schätzungen liegen bei etwa 25.000. Die einzelnen Gene setzen sich aus der Kombination der Basen A, T, C und G zusammen, den so genannten Basenpaaren. Das menschliche Genom besteht aus etwa 3 Mio. Basenpaaren. Zum Vergleich: Der genetische Bauplan einer Maus besteht aus etwa 2,7 Mio. Basenpaaren. Das menschliche Genom unterscheidet sich zudem nur zu zwei Prozent vom Genom eines Schimpansen.
Gentechnologie
Mit dem Begriff Gentechologie bezeichnet man alle Methoden, mit denen man einzelne Gene aus dem Genpool isoliert, ihre Funktion bestimmt, sie vervielfältig oder Gene neu kombiniert. Es gibt drei unterschiedliche Arten der Gentechnik: Gentechnik in der Medizin, mit der dem Menschen geholfen werden soll, heißt rote Gentechnik. Grüne Gentechnik bezeichnet den Einsatz von Genetik in der Landwirtschaft, also die genetische Veränderung von Nutzpflanzen. Graue Gentechnik meint Gentechnik in der Mikrobiologie und im Umweltschutz.
Gentherapie
Gentherapie meint die Heilung von Krankheiten mit Hilfe von Genen, die in menschliche Körperzellen eingebracht werden. Dafür benutzt man häufig Viren, denen man ihre eigentliche Erbinformation entnommen und sie mit der gewünschten Information ersetzt hat. Dabei macht man sich zunutze, dass die Viren sich an die menschlichen Zellen heften und die Erbinformation in diese einschleusen.
Wissenschaftler unterscheiden zwei Methoden der Gentherapie: Bei der somatischen Gentherapie behandelt man normale Körperzellen. Die genetischen Veränderungen werden so nicht an die Nachkommen weitergegeben. Bei der Keimbahnzellentherapie verändern die Mediziner Keimzellen, also Ei- oder Samenzellen. Die manipulierten Gene werden dadurch vererbt.
Eine Variante der Gentherapie ist es, gesunde Gene in eine Zelle einzuschleusen, um so einen genetischen Defekt auszugleichen. Eine andere Möglichkeit ist es, künstlich veränderte Gene in die Zelle einzubringen. Dadurch werden die Zellen mit neuen Eigenschaften ausgestattet.
Immunsystem
Das Immunsystem ist die körpereigene Abwehr von krankmachenden Bakterien, Viren, Pilzen und Parasiten. Es besteht aus den T- und B-Zellen (T- und B-Lymphozyten). Die Abwehrzellen entstehen im Rückenmark, T-Zellen bilden sich unter anderem in der Milz, in den Rachenmandeln und den Lymphknoten weiter aus. Auch bei Blut- oder Gewebetransplantation kann das Immunsystem aktiv werden: T-Zellen erkennen das verpflanzte Gewebe als fremd und greifen es an.
Keimzelle
Geschlechtszelle eines Organismus, über die die Fortpflanzung erfolgt (Eizellen, Spermien)
Klon
Ein Klon ist ein genetisch identischer Nachkommen einer Zelle oder eines Organismus.
Mutation
Als Mutation bezeichnet man jede Veränderung des Erbgutes. Mutationen sind völlig natürliche Prozesse und bilden die Grundlage für die Evolution. Sie treten spontan und ungerichtet auf – keine Mutation hat das Ziel, ein Tier oder einen Menschen in eine bestimmte Richtung zu verändern. Mutationen werden nach den Vererbungsregeln an die Nachkommen weitergegeben.
RNA (Ribonukleinsäure / Ribonucleic acid)
Die RNA ist eine wichtige Substanz für die Umsetzung der Erbinformation. Sie ist im Prinzip genauso aufgebaut wie die DNA. Im Gegensatz zur doppelsträngigen DNA besteht die RNA allerdings nur aus einem Strang. Die Aufgabe der RNA ist es, die in der DNA gespeicherte Information zu transportieren und zu übersetzen.
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