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Terminologie
Allel
Gene, welche auf einander entsprechenden Genorten homologer Chromosomen
liegen.
Sie können sich in der DNA-Sequenz unterscheiden. Sind beide Allele
(d.h. mütterlicher und väterlicher Herkunft) identisch, spricht man
von Homozygotie; unterscheidet sich das Allel mütterlicher Herkunft von
demjenigen väterlicher Herkunft, liegt eine Heterozygotie vor.
Alu-Sequenzen
repetitive Sequenzen, benannt nach der Erkennungsstelle für die
Restriktionsendonuklease AluI. Etwa 7% der menschlichen DNA besteht aus
Alu-Sequenzen, die über das ganze Genom verteilt sind. Die Funktion ist
bisher unbekannt.
Amplifikation
Herstellung vieler DNA-Kopien von einer Original-DNA- oder
RNA-Zielsequenz.
Aneuploidie
Abweichung in der Anzahl der Chromosomen, d.h. beim Menschen es sind
mehr oder weniger als 46 Chromosomen in einer Zelle vorhanden. Bei einer
Monosomie ist nur eines der beiden Chromosomen vorhanden, bei einer
Trisomie sind drei Exemplare eines Chromosoms vorhanden.
Annealing (engl.)
Hybridisierung von zwei komplementären Nukleinsäure-Abschnitten bei
einem Temperaturoptimum von 40-65°C.
Avidin
Protein aus dem Eiweiss des Hühnereis, das eine grosse Affinität zu
Biotin besitzt.
Bakteriophagen
Bakteriophagen sind Viren, die ausschliesslich Bakterien befallen.
Blot, Blotting
Transfer aufgetrennter Moleküle (DNA, RNA, Proteine) von einem
Elektrophorese-Gel auf einen anderen Träger nach dem Prinzip des
Löschpapiers (Blotting paper). Blots werden nach dem Ziel-Molekül (engl. target molecule)
benannt.
- Southern Blot: DNA wird mit
Restriktionsenzymen zerteilt und mit einer markierter (radioaktiven)
DNA-Sonde nachgewiesen. Zum Nachweis von Punktmutationen, Deletionen
und Insertionen ist der Southern-Blot heute praktisch durch die PCR
ersetzt worden.
- Northern Blot: RNA wird mit markierter
DNA oder RNA erfasst
- Western Blot: Proteine
cDNA
cDNA = komplementäre DNA oder copy-DNA. cDNA erzeugt man über einsträngige m-RNA,
die mit reverser Transkriptase zu einem DNA-Strang umgebaut wird.
cDNA ist stabiler als RNA und wird in cDNA-Arrays eingesetzt.
Da die cDNA eine Kopie der fertigen mRNA darstellt, enthält sie keine
Introns.
CFTR
Cystische Fibrose transmembranärer Leitfähigkeitsregulator Das 230 kb
umfassende CFTR-Gen auf Chromosom 7q22 kodiert für ein Protein mit 1480
Aminosäuren, das als Chloridkanal wirkt.
Chromatiden
Vor einer Zellteilung werden die Chromosomen verdoppelt. Die spiralig
gewundenen Untereinheiten, die durch diese Verdoppelung entstehen,
werden Chromatiden genannt.
Chromosomenaberration
chromosomale Anomalie bzw. Veränderung.
Contigs
überlappende, identifizierbare DNA-Klone, die eine zusammenhängende
Region des Genoms abdecken
CpG-reiche Inseln
CpG-Wiederholungen (Cluster) in der 5'-Region vor einem Gen, die auf die
Nähe eines codierenden Gens aufmerksam machen.
Deletion
Verlust von genetischem Material. Nomenklatur:
beispielsweise bedeutet "del(22)(q11)" einen Verlust des
Bandes q11 auf dem Chromosom 22 (wird bei Meningeomen beobachtet).
DNA-Fingerabdruck
Durch Sonden sichtbar zu machende, individuelle DNA-Fragmentmuster, die
auf hypervariable Polymorphismen in der DNA zurückführen sind. Diese
Restriktionslängen-Polymorphismen entstehen durch erbliche
Tandem-Wiederholungen von DNA-Sequenzen, die bei Behandlung der DNA mit
Restriktionsenzymen zu unterschiedlich langen DNA-Fragmenten führen.
Der DNA-Fingerabdruck wird in der forensischen Medizin eingesetzt.
DNA-Sonden
es kann unterteilt werden in chromosomenspezifische, zentromerspezifische und genomische DNA-Sonden. Die beiden ersteren
sind zur Erfassung numerischer Chromosomenaberrationen geeignet,
genomische DNA-Sonden erkennen ganz spezifische chromosomale Abschnitte
und eignen sich daher zum Nachweis struktureller chromosomaler
Aberrationen.
Genomische DNA-Sonden sind in
unterschiedlichen Vektoren kloniert.
Eco RI
dNTPs
dNTPs sind Desoxyribosenucleotidtriphosphate. Es sind dies die
Bausteine, die während einer PCR angefügt werden, um einen neuen
Strang zu synthetisieren.
Beispiele sind: dATP (Adenosintriphosphat), dUTP (Uracyl), dCTP
(Cytidin), dTTP (Thymidin) und dGTP (Guanosin).
Duplikation
ESTs
expressed sequence tags. Kleine cDNA-Sequenzfragmente (100 - 300
Basenpaare). Zahlreiche ESTs entsprechen Teilen desselben Gens, daher
gibt es viel mehr ESTs als Gene. Es existiert eine EST-Datenbank (dbEST)
beim amerikanischen National Centre of Biological Information (NCBI).
Exon
sind, im Gegensatz zu Introns, Bereiche der DNA die in Proteine
übersetzt werden (d.h. exprimiert werden).
FISH: Fluoreszenz in situ Hybridisierung (fluorescent in situ
hybridization)
Untersuchung von Chromosomen
G-Bänderungsanalyse
Chromosomen lassen sich mit Giemsa-Lösung färben, wobei ein für jedes
Chromosom typisches Bänderungsmuster entsteht.
Gen-Locus
Ort eines Gens auf einem Chromosom (Plural: Gen-Loci).
Genomische Prägung
Geprägte Gene wirken sich bei den Nachkommen unterschiedlich ist, je
nachdem, ob sie vom Vater oder der Mutter stammen. Die Anzahl der
geprägten Gene ist z.Z. noch unbekannt, die Schätzungen variieren
zwischen 100 und 1000. Geprägte Gene weisen unterschiedliche
Markierungen auf, die sich auf die Genaktivität auswirken. Viele dieser
Gene beeinflussen das Wachstum. Damit sich ein Organismus richtig
entwickeln kann, muss der mütterliche und väterliche Gensatz richtig
geprägt sein.
In jeder neuen Generation wird die Prägung in der Keimbahn und die
Chromosomen der Eizellen und der Spermien werden entsprechend dem
Geschlecht des Individuums neu geprägt.
HMG-Proteine
Nicht-Histon Proteine der DNA, benannt nach ihrer schnellen Wanderung in
der Elektrophorese: HMG = high mobility group. (Nicht zu verwechseln mit
HMG-CoA (b-Hydroxy-b-Methyl-Glutaryl-CoA)
bei der Biosynthese der Ketonkörper).
hnRNA
heterogene nucleäre RNA. Kommt nur im Zellkern vor.
Hybridisierungsreaktion
spezifische Bindung einer DNA-Sonde, deren chromosomale Lokalisation
bekannt ist, an eine nachzuweisende Nukleinsäure-Sequenz (Zielsequenz)
aufgrund komplementärer Basenpaarung. Als Nukleinsäurehybridisierung wird die Bildung doppelsträngiger Nukleinsäuren bezeichnet, wenn die Stränge von unterschiedlichen Quellen kommen. Die sich bildenden DNA-Doppelstränge werden als DNA-Hybride bezeichnet.
Der Vorgang der Trennung der Doppelstränge wird als “Schmelzen” oder Denaturieren bezeichnet.
Inserts
xxxxxx Interphasenkern
der Zellkern befindet in einer Phase, in der die Chromosomen im
Lichtmikroskop sichtbar sind.
Inversion
Karyotyp
Der durch Anzahl, Grösse und Form charakterisierte Satz an Chromosomen wird als Karyotyp bezeichnet.
Siehe auch: Phänotyp.
Kopplungsanalyse
Grundlage der indirekten Gendiagnostik. sie beruht auf dem Befund, dass
zwei benachbarte DNA-Sequenzen (DNA-Loci) mit einer umso höheren
Wahrscheinlichkeit gemeinsam vererbt werden, je näher sie auf einem
Chromosom zusammen liegen. Weit auseinander liegende Loci werden dagegen
häufiger während der Meiose durch Crossing over (Chromatidaustausch)
voneinander getrennt.
Large-offspring Syndrom
Geklonte Kälber und Schafe (nicht aber Mäuse) sind bei der Geburt oft
ausserordentlich gross, was Probleme für die Mutter bringen kann, so
dass oft ein Kaiserschnitt erforderlich ist. Zudem können sich Organe
falsch entwickeln, beispielsweise können Herz oder Leber
schneller wachsen als der übrige Fötus. Das Syndrom tritt besonders
dann auf, wenn ein Embryo mehrere Tage in einem Kulturmedium gehalten
wird, so dass möglicherweise bestimmte Substanzen im Kulturmedium
dafür verantwortlich sind.
Ligasen
Enzyme, die zwei DNA-Enden miteinander verbinden können.
Metaphase
Phase bei der Mitose, in der sich die Chromosomen in der Mittelebene
(Aequatorialebene) zwischen den beiden Spindelpolen anordnen.
Mikrodeletion
Verlust eines Teils eines Gens.
Mikrosatelliten
Segmente von 2-4 Basenpaare, die vielfach repetiert werden.
Nested PCR
Bei der nested PCR wird ein bereits amplifiziertes DNA-Frgament ein
weiteres mal amplifiziert, und zwar mit einem Primerpaar, das innerhalb
des in der ersten Reaktion verwendeten angeordnet ist.
Nick-Translation
Markierung von DNA-Sonden für einen Nachweis mit fluoreszierenden
Farbstoffen
Nucleasen
bauen Polymerstränge von DNA bzw. RNA ab.
p-Arm
kurzer Arm eines Chromosoms
PAC-Sonden
vom Bacteriphagen P1 abgeleitete künstliche Chromosomen, welche sich in
einer Bakterienwirtszelle amplifizieren lassen. Die Grösse der Inserts
beträgt 80-120 kb.
Phänotyp
Die genabhängige körperliche Ausprägung von Merkmalen heisst Phänotyp
(= äusseres Erscheinungsbild). Siehe auch: Karyotyp
Plasmide
Plasmide sind ringförmige, doppelsträngige DNA-Stücke, die vorallem
in Bakterien vorkommen können. Plasmide können sich selbständig, d.h.
unabhängig vom Chromosom, vermehren.Sie dienen den Bakterien dazu,
untereinander Informationen auszutauschen, z.B. Resistenzgene gegen
Antibiotika wie Ampicillin oder Tetracycline.
Polymerasen
- DNA-Polymerasen: stellen aufgrund
einer DNA-Vorlage eine DNA-Kopie her.
- RNA-Polymerasen: stellen aufgrund
einer RNA-Vorlage eine RNA-Kopie her.
Probe (engl)
= Sonde
q-Arm
langer Arm eines Chromosoms
Rekombination
Rekombination ist der Austausch von genetischer Information zwischen
verschiedenen DNA-Molekülen. Rekombination ist ein natürliches,
biologisches Phänomen, das zu neuen Eigenschaften eines Organismus
führen kann (Crossing over). Mittels Biotechnologie können
Rekombinationen in vitro durchgeführt werden.
Relokierung
Anwahl der gewünschten Metaphase auf dem Objektträger durch den
Computer
Restriktionsenzyme
Restriktionsenzyme zerschneiden die DNA an genau definierten Sequenzen.
So erkennt beispielsweise das aus dem Bakterium E. coli gewonnene
Restriktionsenzym die DNA-Sequenz "GAATTC".
reverse Transkriptasen
stellen aufgrund einer RNA-Vorlage eine DNA-Kopie her.
RFLP
Restriction Fragment Length Polymorphism.
(+)-Strang-RNA
als (+)-Strang-RNA (oder "Plus-Strang-RNA") wird eine zur
Translation befähigte RNS bezeichnet, d.h. bei Viren mit (+)-Strang RNA
dient die RNA direkt als mRNA, die sich mit Ribosomen der befallenen
Zellen verbinden kann. Bei
(-)-Strang-RNA ("Minus-Strang-RNA) muss zuerst eine Transkription
erfolgen, aus der eine translationsfähige RNA (Plus-Strang-RNA)
entsteht. Die Transkription wird durch eine in das Viruspartikel
eingebaute Polymerase (Replikase) katalysiert. Beispiele für (-)-Strang-RNA-Viren sind
Myxo-Viren, das Hepatitis-D-Virus und das
Tollwutvirus.
SDA
strand displacement amplification.
Sequenzieren
bestimmen der Reihenfolge von Nucleotiden.
SNP
SNP = single nucleotide polymorphism (Einzel-Nucleotid-Polymorphismus)
snRNA (SNURPs)
snRNA = small nucleotide RNA. Beim Spleissen der mRNA werden die Introns
durch Basenpaarung (Hybridisierung) mit der snRNA ausgestülpt
(Lasso-Strukturen) und so exakt ausgeschnitten.
Die snRNA bildet mit Proteinen einen Komplex (Ribonucleoproteinkomplexe),
die als snRNPs oder abgekürzt als SNURPs bezeichnet werden.
SSCP
single strand conformation polymorphism. Die SSCP-Technik dient zum
Nachweis noch nicht bekannter Punktmutationen innerhalb eines Gens.
Dabei werden Segmente eines Gens von 100-300 Basenpaaren Länge mittels
PCR amplifiziert, denaturiert und auf einem nicht-denaturierenden
Polyacrylamid-Gel aufgetrennt. Das Laufverhalten der gefalteten
einzelsträngigen DNA ist dabei von der Basensequenz abhängig, so dass
Mutationen zu einer veränderten Wanderungsgeschwindigkeit im Gel
führen. Wird beispielsweise
bei der Suche nach den über 900 Mutationen im CFTR-Gen
angewendet.
ssDNA
ssDNA = single-stranded DNA.
STR
short tandem repeats.
STRP
short tandem repeat polymorphism:
STRP werden durch PCR nachgewiesen, wobei Primer verwendet werden, die
kurze Tandemrepeats (z.B. CACACA = (CA)n) flankieren. Durch
gelelektrophoretische Auftrennung der Amplifikationsprodukte lässt sich
der durch die unterschiedliche Kopienanzahl der Tandemrepeats
darstellen. Meistens handelt es sich bei den STRPs um natürlich
vorkommende Variationen von DNA-Sequenzen ohne funktionelle bzw.
pathologische Bedeutung.
STS: sequence tagged sites
= ortspezifische DNA-Sequenzen, die man zur eindeutigen Identifizierung
von DNA-Markern benutzt (eindeutig identifizierbare Sequenz, deren
Lokalisation bekannt ist).
Telomere, Telomerase
Telomere sind mehrfach wiederholte DNA-Sequenzen (TTGGGG) am Ende von
DNA-Molekülen (gr. telos=Ende, meros=Teil).
Translokation
Austausch von Teilen zwischen zwei Chromosomen Nomenklatur:
beispielsweise bedeutet "t(8;21)(q22;q11)" eine Translokation
mit der Vereinigung beim Band q22 des Chromosoms 8 und q11 beim
Chromosom 21 (akute myeloblastische Leukämie).
Transposon
Transposons sind Teile der DNA, die ihre Position innerhalb des Genoms
wechseln können.
Trinukleotid-Expansion
führt entweder zu einer Inaktivierung des Gens oder zu einer
veränderten Funktion des Genprodukts (gain of function mutation).
Beispiel ist der Morbus Huntington (Veitstanz), eine schweren
neurodegenerative Erkrankung, die vielfach erst im Erwachsenenalter
auftritt. Ursache ist eine Expansion des Trinucleotids CAG.
UNG
UNG ist die Abkürzung für Uracyl-N-Glycosylase. UNG erkannt
DNA-Stränge, die dUTP enthalten und katalysiert deren Zerstörung durch
Öffnen des Desoxyriboserings am C1-Atom.
YAC-Sonden
in Hefezellen klonierte künstliche Chromosomen mit DNA-Fragmenten (Inserts) von 200 bis 2000
kb.
Zellzyklus
Der Zellzyklus setzt sich aus der Mitosephase und der Interphase (=Zeit
zwischen zwei Zellteilungen) zusammen.
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Biorama
/ Molekulare
Biologie: 
Molekulare Biologie (NAD)