Bio aufgabe?

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Um Fremd-DNA in eine Zelle einzubringen braucht man einen Klonierungsvektor. Das ist eine ringförmig geschlossene Plasmid-DNA, wie sie als Vorlage in dem Bodenbakterium Agrobacterium tumefaciens zu finden ist (siehe Abb.).

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Zunächst soll in das Plasmid ein Fremdgen eingebaut werden. Nämlich das über die Bildung der blauen Farbe. Dazu wird das Plasmid dem Bakterium entnommen ① und mit Hilfe eines Restriktionsenzyms geöffnet ②. Das Restriktionsenzym erzeugt beim Schneiden sog. "überhängende Enden". Das ist einzelsträngige DNA, die jeweils etwas über die Schnittstelle hinausreicht. Die so geschnittenen Enden könnten theoretisch wieder zueinander finden und sich zusammenfügen, weil sie "klebrig" sind. Durch komplementäre Basenpaarung können sie Kontakt zueinander aufnehmen, wenn die Schnittstellen vom gleichen Restriktionsenzym erzeugt wurden.

Mit dem gleichen Restriktionsenzym wird das Fremdgen aus der Ursprungs-DNA herausgeschnitten ③ und in das geöffnete Plasmid eingefügt ④. Jetzt macht sich nützlich, dass die DNA-Enden zueinander passend geschnittene klebrige Enden haben, so dass dieses Konstrukt mit dem eingefügten DNA-Fragment, das das Fremdgen enthält, mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit im Reagenzglas von alleine zusammenfindet. Mit dem Enzym Ligase werden die Spaltstellen des DNA-Doppelstrangs geschlossen ("Klebetube" ④), so dass ein neu kombiniertes sog. rekombinantes Plasmid entstanden ist, das nun als sog. Vektor ("Genfähre") für das Einbringen der Fremd-DNA in die Pflanzenzelle der roten Rose genutzt wird.

Dazu wird der Vektor zunächst unter geeigneten Bedingungen zurück in eine Bakterienzelle eingebracht ⑤ dann mit Hilfe des so veränderten Bakteriums eine rote Rose infiziert ⑥. Bei der Infektion überträgt das Bakterium sein Plasmid (den Vektor) zum Teil in die Pflanzenzelle. Das entspricht seiner Lebensweise. Nur dass es jetzt die eingebaute Fremd-DNA mit in die Pflanzenzelle überträgt. Das DNA-Fragment mit dem Fremdgen ist dabei so im Vektor platziert worden, dass sichergestellt ist, dass das Teilstück mit dem DNA-Fragment in die Pflanzenzelle übertragen wird. Das übertragene Teilstück des Vektors (gestrichelt) wird von der Pflanzenzelle in ihren Zellkern überführt und dort in ein Chromosom eingebaut (⑥).

Aus den Zellen der roten Rose mit eingebauter Fremd-DNA werden neue Pflanzen regeneriert ⑦. So dass man im Ergebnis transgene Pflanzen erhält ⑧ die die Farbe blau in ihrem Phänotyp zeigen. LG

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Biologielehrer SI/II a. D.
 - (Biologie, Bio, Genetik)