• diese klebrigen Enden werden so bezeichnet, da es mit ihnen möglich ist, eine Verbindung mit einem anderen DNA-Fragment einzugehen

• nun kommt es zur Verbindung des Plasmides und einem Fragment der aufgespalteten DNA

• die klebrigen Enden des Plasmides gehen mit den komplementären klebrigen Enden der DNA-Fragmente Verbindungen ein

• nun setzt die DNA-Ligase ein und verbindet die neu zusammengesetzten Fragmente ,,dauerhaft"

• man hat nun ein rekombinantes Plasmid erzeugt, daß jetzt unter Beihilfe von Klonierungsvektoren in das ursprüngliche Bakterium zurück transferiert werden kann

Klonen mit "gemäßigten" Phagen

• eine andere Form natürlicher Gentechnologie praktizieren Phagen, die Viren der Bakterien

• nicht die "bösartigen" Phagen, die ihre Bakterienopfer nach einer Infektion bald abtöten, sondern eher

• gemäßigte Vertreter, die nur ab und zu eine Bakterienzelle durch Freisetzung vieler neuer Phagen zerstören

• einer dieser gemäßigten Phagenvertreter ist der Lambda-Phage

• in dem Fall, daß Phagen als Klonierungsvektoren eingesetzt werden, muß durch Hilfe von Restriktionsenzymen und DNA-Ligasen Fremd-DNA in das Phagengenom eingebaut werden

• über einen normalen Infektionsprozess wird nun die rekombinante Phagen-DNA in den Wirt eingeschleust

• nach der Infektion eines Darmbakteriums werden die Phagengene in die ringförmige DNA des Bakteriums integriert

• Phage wird als Vektor benutzt

Gentransfer

• die Einschleusung von der nun geklonten DNA hängt von den möglichen Vektoren und von der Wirtszelle ab

• es gibt verschiedene Möglichkeiten die DNA in die Zelle zu transferieren

• die Gebräuchlichste ist die Absorption der DNA aus der Umgebung (CaCl2 macht bakterielle Zellwand und Membran durchlässig ⇒ Plasmid kann aufgenommen werden)

• eine weitere Möglichkeit stellen Phagen dar, die die rekombinante DNA in einer Proteinhülle verpacken und dann die Wirtszelle infizieren

• zu den aggressiveren Techniken die DNA in den Wirt zu bringen, zählt die Elektroporation, die durch einen elektrischen Impuls Löcher in die Plasmamembran ,,reißt", durch die die DNA übergeht

• diese Löcher schließen sich in der Regel wieder

• weiterhin kann man mit einer mikroskopisch kleinen Nadel die DNA injizieren, man nennt dies die ,,Mikroinjektion"

Anwendung der gentechnisch veränderten Mikroorganismen

1. UMWELTSCHUTZ

• durch gentechnisch effektiver gemachte Mikroorganismen zur Beseitigung von Abgasen, zur Sanierung von Altlasten, wie verseuchte Industriestandorten, Mülldeponien, Beseitigung von Ölteppichen, in Kläranlagen

2. SCHÄDLINGSBEKÄMPFUNG

• Bacillus thuringiensis ist ein insektenpathogenes Bakterium, das vorwiegend gegen Raupen einsetzbar ist

• das von diesem Bakterium produzierte hochspezifische Insektengift wird von einem einzigen Gen

• codiert und könnte durch gentechnologische Methoden nicht nur in ausreichender Menge gewonnen, sondern auch in seinem Wirkungsspektrum verändert werden, so daß es Nützlinge nicht angreift

3. MEDIZINISCHE ANWENDUNG

• Produktion von Insulin

• es ist möglich, Insulin aus den Bauchspeicheldrüsen von Rindern oder Schweinen zu isolieren

• um jedoch 100g Insulin auf diese Art zu gewinnen, benötigt man zwischen 800kg - 1000kg Bauchspeicheldrüsen

• das bedeutet aber, daß 16000t -20000t Bauchspeicheldrüsen benötigt würden, um den Jahresbedarf an Insulin zu decken

• außerdem ist die Sammlung und Aufbereitung der Bauchspeicheldrüsen ziemlich aufwendig und kostspielig

• aber nicht nur die Beschaffung dieses Insulins bringt viele Probleme mit sich, auch in der medizinischen Anwendung kommt es manchmal zu Komplikationen

• das tierische Insulin ist mit dem Humaninsulin nicht ganz identisch

Produktion von Antibiotika

• unser Immunsystem reagiert auf körperfremde Substanzen, auch auf eingeschleuste Viren, mit der Bildung von Antikörpern

• die Impfung von Personen mit veränderten Viren, die zwar noch eine Immunantwort auslösen können, aber nicht mehr pathogen (krankheitserregend) sind, ist eine der Perspektiven der angewandten Gentechnologie

• im Falle des Hepatitis-B-Virus, das eine Form der Gelbsucht auslöst, ist dies bereits gelungen.

• jetzt ist man auf der Suche nach einem Impfstoff gegen AIDS