Frühjahrsprogramm 2008 DNA: Bausteine des Lebens Konzeption und Kursleitung: Pascale Ohnsorg

1. Frühjahrsprogramm 2008 DNA: Bausteine des Lebens Konzeption und Kursleitung: Pascale Ohnsorg Philipp Taxböck Michael Röthlisberger Organisation: Dr. Peter Jann

2. Kursleiter 3. Teil: Philip Taxböck & Michael Röthlisberger

5. Repetition - DNA Deoxyribonucleic Acid Desoxyribonucleinsäure

7. Restriktionsenzym Restriktion Enzym

11. EcoR1 5`-GAATTC-3` 3`-CTTAAG-5` Dde1 5`-CTNAG-3` 3`-GANTC-5` 5`-GCCNNNNNGGC-3` 3`-CGGNNNNNCCG-5` Bgl1

12. Restriktionsenzyme – Herkunft der Namen

13. pUC 19 Plasmid 2686 Basenpaare lang

14. Werner Arber, *1929 in Gränichen Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 1978 Warum gibt es Restriktionsenzyme?

15. Warum gibt es Restriktionsenzyme?

16. Warum gibt es Restriktionsenzyme?

19. 2

20. Pause

21. Wie gross werden die Fragmente sein?

22. DNA-Plasmid pUC-19

23. XXX

24. Schnittstelle bestimmen •  Eco RI: 396 •  Bgl I: 245,1813 •  Dde I: 171,1081,1490, • 1656, 2196, 2622

25. 2. Teilstücke berechnen Plasmid puc 19 0 Gesamtlänge 2686 bp 2686 500 1000 Etc. ...

26. 2. Teilstücke berechnen  Eco RI: 396 Plasmid puc 19 0 Gesamtlänge 2686 bp 2686 396 500 1000

27. 2. Teilstücke berechnen  Eco RI: 396 Eine Schnitt- stelle  Ein Fragment Länge des Fragmentes: ??? Plasmid puc 19 0 Gesamtlänge 2686 bp 2686 396 500 1000

28. 2. Teilstücke berechnen  Eco RI: 396 Eine Schnitt- stelle  Ein Fragment Länge des Fragmentes: ??? Plasmid puc 19 0 Gesamtlänge 2686 bp 2686 396 500 1000

29. 2. Teilstücke berechnen  Eco RI: 396 Eine Schnitt- stelle  Ein Fragment Länge des Fragmentes: 2686 bp Plasmid puc 19 0 Gesamtlänge 2686 bp 2686 396 500 1000

30. 2. Teilstücke berechnen  Bgl I: 245,1813 Zwei Schnitt- stellen  Zwei Fragmente Länge der Fragmente: Plasmid puc 19 0 Gesamtlänge 2686 bp 2686 245 500 1813 1000

31. 2. Teilstücke berechnen  Bgl I: 245,1813 Zwei Schnitt- stellen  Zwei Fragmente Länge der Fragmente: 1118, 1568 Plasmid puc 19 0 Gesamtlänge 2686 bp 2686 245 500 1813 1000

32. 2. Teilstücke berechnen  Dde I:171,1081, 1490,1656, 2196, 2622 Drei Schnitt- stellen  Drei Fragmente Länge der Fragmente: 166, 235, 409, 426, 540, 910 Plasmid puc 19 0 2622 Gesamtlänge 2686 bp 2686 171 500 2196 1000 1656 1081 1490

34. Bakterien produzieren menschliches Insulin Eine der ersten Anwendungen der Gentechnologie

35. Ein Beispiel aus der Praxis: Das Insulin Nach dem Essen: Blutzuckerspiegel Insulin wird von der Bauchspeicheldrüse hergestellt Der Zuckergehalt im Blut sinkt, da Körperzellen den Zucker durch Insulin aufnehmen und verarbeiten (Energiegewinnung) Bei fehlendem oder funktionslosem Insulin: Blutzuckerspiegel bleibt - Durst - Sehstörungen - Harndrang - Infektionen - Müdigkeit - Gewichtsverlust - Kraftlosigkeit - Koma

36. Ein Beispiel aus der Praxis: Das Insulin Gegen die Zuckerkrankheit gab es Anfang des 20. Jahrhunderts kein anderes Mittel als Hungern.

37. Ein Beispiel aus der Praxis: Das Insulin Frederick Banting hat als erster Forscher Insulin aus den Bauchspeicheldrüsen von Hunden gewonnen

38. Analyse der Sequenzen mtDNA-Experiment: Ueberblick -Mundschleimhaut gewonnen -mitochondriale DNA (mtDNA) isoliert -Gezielt eine sehr individuelle Region der mtDNA vervielfältigt („HVR1“) -Vervielfältigte Sequenzen gelesen

39. mtDNA-Experiment: Die Sequenzen

40. mtDNA-Experiment: Die Cambridge Reference Sequence -Die mtDNA eines/einer Europäer/in wurde sequenziert, die Sequenz im Jahre 1981 im Fachmagazin „Nature“ publiziert -inzwischen leicht korrigiert -Jede heutige mtDNA Analyse zeigt als Resultat die Abweichungen zu dieser Cambridge Reference Sequence -Die Abweichungen sind spezifisch für bestimmte Völkergruppen

41. Zwischen 40% und 60% der Europäer (sowie auch die CRS) gehören einer Haplotyp H Subklasse an. mtDNA-Experiment: Völkerwanderung

42. mtDNA-Experiment: Die Haplogruppen -Verschiedene Völkergruppen unterscheiden sich also verschieden stark von der Cambridge Reference Sequence (H2b) -Die Unterschiede bestehen in verschiedenen Basen-Varianten an bestimmten Stellen in der mtDNA-Sequenz -Untersucht man alle diese Stellen, kann man aus der Kombination dieser Varianten seine „Haplogruppe“ ablesen -Unsere Analyse reicht nur für einige dieser Stellen, deshalb können wir unsere mtDNA nicht sicher einer Haplogruppe zuteilen, sondern nur ungefähr

43. D-Loop mit hypervariabler Region 1 (HVR1) …AGTCGTAGTCGGTAACTGA… CT mtDNA-Experiment: Sequenzunterschiede mtDNA: 16569 bp

44. mtDNA-Experiment: Sequenzanalyse in silico

45. mtDNA-Experiment: Resultate

46. mtDNA-Experiment: Vergleich der eigenen Daten -z.B. www.mitosearch.com Oder www.genpat.uu.se/mtDB/ www.isogg.org/famousdna.htm

47. mtDNA-Experiment: Resultate

48. Phylogenie - Stammbäume

50. ausgestorben Gibbons Orang Utan Gorilla Schimpanse Mensch