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Genetik


Genetik

für Biologen, Biochemiker, Pharmazeuten und Mediziner
Verdammt clever! 1. Aufl.

von: Hugh Fletcher, Ivor Hickey, Claudia Horstmann

22,99 €

Verlag: Wiley-Blackwell
Format: EPUB
Veröffentl.: 04.09.2013
ISBN/EAN: 9783527672066
Sprache: deutsch
Anzahl Seiten: 358

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Beschreibungen

<p><b>Kompakt und »verdammt clever« auf den Punkt gebracht –</b></p> <p>vermittelt Genetik das unverzichtbare molekulare Grundwissen sowie alles Wichtige zu den Themen Genome, Mechanismen der Vererbung, Humangenetik, Populationsgenetik und Evolution sowie zu den Anwendungen der modernen Genetik.</p> <p>Das ideale Einsteiger-Buch – verständlicher Text, einprägsame Abbildungen und präzise Kapitelzusammenfassungen sind echte Pluspunkte, wenn es um<br /> einen schnellen Start in dieses spannende Fach geht.</p> <p>• <b>Das perfekte Kurzlehrbuch!</b><br /> Optimal für eine Einführung in die molekulare Genetik – die wirklich wichtigen<br /> Themen werden mit ihren Kernaussagen kurz und knapp behandelt.</p> <p>• <b>Verständliche Darstellung!</b><br /> Jedes Kapitel enthält eine Zusammenfassung der wesentlichen Fakten und<br /> Begriffe, klare und leicht erfassbare Abbildungen illustrieren die Inhalte.</p> <p>• <b>Ohne Angst in die Prüfung!</b><br /> Der Textaufbau ermöglicht strukturiertes Lernen und schnelles Wiederholen<br /> – zusätzlich mit über 70 Fragen und Antworten zum Üben.</p>
Vorwort XIII <p>Liste der Abkürzungen XV</p> <p>1 Molekulargenetik 1</p> <p>1.1 DNA-Struktur 1</p> <p>1.1.1 Nukleotide 1</p> <p>1.1.2 DNA-Polynukleotide 3</p> <p>1.1.3 Die Doppelhelix 4</p> <p>1.1.4 Komplementäre Basenpaarung 5</p> <p>1.1.5 RNA-Struktur 6</p> <p>1.1.6 DNA-Replikation 6</p> <p>1.2 Gene 11</p> <p>1.2.1 Genstruktur 11</p> <p>1.2.2 Genfamilien 11</p> <p>1.2.3 Genexpression 13</p> <p>1.2.4 Genpromotoren 13</p> <p>1.2.5 Introns und Exons 14</p> <p>1.2.6 Pseudogene 14</p> <p>1.3 Der genetische Code 16</p> <p>1.3.1 Genexpression 16</p> <p>1.3.2 Der genetische Code 16</p> <p>1.3.3 Leseraster 18</p> <p>1.3.4 Universalität des Codes 18</p> <p>1.4 Von der DNA zum Protein 20</p> <p>1.4.1 Einleitung 20</p> <p>1.4.2 RNA-Transkription 20</p> <p>1.4.3 RNA-Prozessierung 21</p> <p>1.4.4 Translation 22</p> <p>1.5 DNA-Mutation 25</p> <p>1.5.1 Mutationen 25</p> <p>1.5.2 Punktmutationen 25</p> <p>1.5.3 Großmutationen 27</p> <p>1.5.4 Mutationen und Krankheiten 28</p> <p>1.5.5 Mutationen auf der Organismusebene 30</p> <p>1.6 Mutagene und DNA-Reparatur 32</p> <p>1.6.1 Mutagene 32</p> <p>1.6.2 Chemische Mutagene 32</p> <p>1.6.3 Physikalische Mutagene 36</p> <p>1.6.4 DNA-Reparatur 37</p> <p>1.6.5 Genotoxizität 38</p> <p>1.7 Genexpression 42</p> <p>1.7.1 Regulation der Genexpression 42</p> <p>1.7.2 Regulation der Transkription bei Prokaryoten 42</p> <p>1.7.3 Das lac-Operon 43</p> <p>1.7.4 Katabolitrepression 44</p> <p>1.7.5 Das trp-Operon 45</p> <p>1.7.6 Attenuierung 46</p> <p>1.7.7 Regulation durch alternative Sigmafaktoren 48</p> <p>1.7.8 Regulation der Transkription bei Eukaryoten 48</p> <p>1.7.9 Transkriptionsfaktoren 49</p> <p>1.7.10 Regulation der Genexpression durch Hormone und Cytokine 50</p> <p>1.7.11 Posttranskriptionelle Regulation der Genexpression durch RNA-Interferenz 51</p> <p>1.7.12 Differenzierung und Entwicklung 52</p> <p>1.8 Epigenetik und Chromatinmodifikation 55</p> <p>1.8.1 Überblick 55</p> <p>1.8.2 Chromatinmodifikation und der Histon-Code 56</p> <p>1.8.3 Positionseffekt-Variegation 57</p> <p>1.8.4 Desaminierung von Methylcytosin 58</p> <p>1.8.5 CpG-Inseln 58</p> <p>1.8.6 Inaktivierung des X-Chromosoms 58</p> <p>1.8.7 Prägung 59</p> <p>1.8.8 Sporadische Effekte und Krebs 61</p> <p>1.8.9 Ursprung der Methylierung 62</p> <p>2 Organisation des Genoms 69</p> <p>2.1 Begriffe der Genomik 69</p> <p>2.1.1 Hintergrund 69</p> <p>2.1.2 Genkarten 70</p> <p>2.1.3 Physikalische Karten 71</p> <p>2.1.4 Sequenzdaten 72</p> <p>2.1.5 Platzierung von Genen auf der Karte 73</p> <p>2.1.6 Genomvergleich 74</p> <p>2.1.7 Umweltsequenzierung 76</p> <p>2.2 Prokaryotengenome 78</p> <p>2.2.1 Organisation der prokaryotischen DNA 78</p> <p>2.2.2 Prokaryotische Gene 80</p> <p>2.2.3 Plasmide 80</p> <p>2.2.4 Bakterielle Transposons 81</p> <p>2.2.5 Archaebakterien 83</p> <p>2.3 Eukaryotengenome 84</p> <p>2.3.1 DNA-Gehalt, C-Wert-Paradoxon 84</p> <p>2.3.2 Das Humangenom 85</p> <p>2.3.3 Gene 85</p> <p>2.3.4 Genfamilien 87</p> <p>2.3.5 Pseudogene 88</p> <p>2.3.6 Extragene DNA 88</p> <p>2.3.7 Zerstreute repetitive Sequenzen 88</p> <p>2.3.8 In Clustern angeordnete repetitive Sequenzen 89</p> <p>2.3.9 Variable Anzahl von Tandemwiederholungen (VNTRs) 90</p> <p>2.4 Chromosomen 93</p> <p>2.4.1 Prokaryoten- und Eukaryotenchromosomen 93</p> <p>2.4.2 Chromosomenmorphologie 94</p> <p>2.4.3 Spezialisierte Chromosomenstrukturen 97</p> <p>2.4.4 Molekulare Struktur von Chromosomen 98</p> <p>2.4.5 Funktionelles und nichtfunktionelles Chromatin 99</p> <p>2.4.6 Veränderung der Chromosomenzahl 100</p> <p>2.5 Zellteilung 105</p> <p>2.5.1 Der Zellzyklus der Eukaryoten 105</p> <p>2.5.2 Mitose und Cytokinese 105</p> <p>2.5.3 Regulation des Zellzyklus 106</p> <p>3 Mechanismen der Vererbung 111</p> <p>3.1 Grundlagen der Mendel’schen Genetik 111</p> <p>3.1.1 Grundbegriffe 111</p> <p>3.1.2 Die Monohybridkreuzung 112</p> <p>3.1.3 Nachweis von heterozygoten Individuen 114</p> <p>3.1.4 Abweichungen vom 3:1-Verhältnis 115</p> <p>3.1.5 Multiple Allele 117</p> <p>3.1.6 Moderne Entwicklungen 118</p> <p>3.2 Noch mehr Mendel’sche Genetik 120</p> <p>3.2.1 Die Dihybridkreuzung 120</p> <p>3.2.2 Epistase 123</p> <p>3.2.3 Mendel’sche Regeln 126</p> <p>3.2.4 Probleme bei der Handhabung 127</p> <p>3.3 Meiose und Gametogenese 129</p> <p>3.3.1 Reproduktion 129</p> <p>3.3.2 Meiose 130</p> <p>3.3.3 Meiose und Rekombination 133</p> <p>3.3.4 Gametogenese 134</p> <p>3.3.5 Bildung von aneuploiden Gameten 136</p> <p>3.4 Rekombination 137</p> <p>3.4.1 Überblick 137</p> <p>3.4.2 Allgemeine Rekombination 138</p> <p>3.4.3 Holliday-Struktur 138</p> <p>3.4.4 Das Modell des Doppelstrangbruchs 141</p> <p>3.4.5 Konversion 142</p> <p>3.4.6 Rekombinationsenzyme 143</p> <p>3.4.7 Ortspezifische Rekombination 144</p> <p>3.5 Gene in eukaryotischen Organellen 147</p> <p>3.5.1 Mitochondrien- und Chloroplastengenome 147</p> <p>3.5.2 Mütterliche Vererbung 147</p> <p>3.5.3 Maternale Effekte 150</p> <p>3.6 Geschlechtsbestimmung 151</p> <p>3.6.1 Geschlechtsbestimmung 151</p> <p>3.6.2 Einfache genetische Systeme zur Geschlechtsbestimmung 152</p> <p>3.6.3 Geschlechtschromosomensysteme 152</p> <p>3.6.4 Geschlechtsbestimmung bei Drosophila 153</p> <p>3.6.5 Geschlechtsbestimmung beim Menschen 154</p> <p>3.6.6 Geschlechtsbestimmung bei Pflanzen 155</p> <p>3.6.7 Sekundäre Geschlechtsmerkmale 156</p> <p>3.6.8 Evolution der Geschlechtschromosomen 156</p> <p>3.7 Geschlecht und Vererbung 158</p> <p>3.7.1 Geschlechtsgekoppelte Vererbung 158</p> <p>3.7.2 Geschlechtslimitierte und geschlechtsbeeinflusste Merkmale 160</p> <p>3.8 Gene in der Entwicklung 162</p> <p>3.8.1 Drei Entwicklungsstadien 162</p> <p>3.8.2 Von einzelnen Zellen zum vielzelligen Organismus 163</p> <p>3.8.3 Frühe Drosophila-Embryos 164</p> <p>3.8.4 Homöobox-Gene (einschließlich Hox) 164</p> <p>3.8.5 Alle Metazoen einschließlich Vertebraten verwenden dieselben Entwicklungsgene 166</p> <p>3.8.6 Globine als ein durch die Entwicklung reguliertes Gen 167</p> <p>3.8.7 Entwicklung von Caenorhabditis elegans 168</p> <p>3.8.8 Programmierter Zelltod 169</p> <p>3.8.9 Pflanzen besitzen ähnliche Mechanismen wie Tiere 169</p> <p>4 Populationsgenetik und Evolution 177</p> <p>4.1 Einleitung 177</p> <p>4.1.1 Überblick 177</p> <p>4.1.2 Natürliche Selektion 177</p> <p>4.1.3 Hardy-Weinberg-Gleichgewicht 178</p> <p>4.1.4 Genetische Diversität 178</p> <p>4.1.5 Neodarwinistische Evolution 178</p> <p>4.1.6 Chromosomenevolution 179</p> <p>4.1.7 Arten und Artenbildung 179</p> <p>4.1.8 Polyploidie 180</p> <p>4.1.9 Evolution und Populationen 180</p> <p>4.2 Evolution durch natürliche Selektion 182</p> <p>4.2.1 Evolution durch natürliche Selektion 182</p> <p>4.2.2 Darwins Beobachtungen und Schlussfolgerungen 183</p> <p>4.2.3 Selektionsarten 184</p> <p>4.2.4 Sexuelle Selektion 186</p> <p>4.2.5 Anfängliche Artenbildung 187</p> <p>4.2.6 Egoistische DNA/Gene 187</p> <p>4.2.7 Historische Perspektive 188</p> <p>4.3 Chromosomenveränderungen im Laufe der Evolution 191</p> <p>4.3.1 Karyotypen 191</p> <p>4.3.2 Polymorphismus und Fertilität 192</p> <p>4.3.3 Mechanismen der Umlagerung 192</p> <p>4.3.4 Deletionen 193</p> <p>4.3.5 Duplikationen 194</p> <p>4.3.6 Zentrische Fusionen und zentrische Spaltungen 195</p> <p>4.3.7 Translokationen 196</p> <p>4.3.8 Inversionen 198</p> <p>4.3.9 Parazentrische Inversionen 198</p> <p>4.3.10 Perizentrische Inversionen 200</p> <p>4.3.11 Veränderungen bei den Geschlechtschromosomen 201</p> <p>4.3.12 Evolutionäre Auswirkungen 201</p> <p>4.4 Arten und Artenbildung 206</p> <p>4.4.1 Arten 206</p> <p>4.4.2 Artenisolationsmechanismen 207</p> <p>4.4.3 Artenbildung 208</p> <p>4.4.4 Sekundärer Kontakt 210</p> <p>4.4.5 Phylogenetische Muster 211</p> <p>4.5 Polyploidie 214</p> <p>4.5.1 Einleitung 214</p> <p>4.5.2 Autopolyploide Organismen 215</p> <p>4.5.3 Allopolyploide Organismen 216</p> <p>4.5.4 Introgression 216</p> <p>4.5.5 Polyploide Komplexe 218</p> <p>4.5.6 Merkmale polyploider Organismen 219</p> <p>4.6 Phylogeographie, molekulare Uhren und Phylogenien 221</p> <p>4.6.1 Evolution durch Divergenz 221</p> <p>4.6.2 Populationen 221</p> <p>4.6.3 Ringspezies 223</p> <p>4.6.4 Molekulare Uhren 223</p> <p>4.6.5 Phylogenetik 224</p> <p>4.7 Evolution des Menschen 229</p> <p>4.7.1 Übersicht der menschlichen Evolution 229</p> <p>4.7.2 DNA-Sequenzanalyse und Evolution des Menschen 230</p> <p>4.7.3 Weltweite Wanderbewegungen des Menschen 231</p> <p>4.7.4 Alternative Theorien der jüngsten Evolution des Menschen 233</p> <p>5 Humangenetik 239</p> <p>5.1 Erbkrankheiten 239</p> <p>5.1.1 Erkrankungen mit genetischem Hintergrund 239</p> <p>5.1.2 Vererbung 240</p> <p>5.1.3 Mutationen bei Einzel-Generkrankungen 242</p> <p>5.1.4 Einzel-Generkrankungen 243</p> <p>5.1.5 Identifizierung von Genen, die eine Prädisposition für Einzel-Generkrankungen hervorrufen 249</p> <p>5.1.6 Multifaktorielle Erkrankungen 250</p> <p>5.2 Genetisches Screening 253</p> <p>5.2.1 Genetisches Screening 253</p> <p>5.2.2 Biochemische Marker 254</p> <p>5.2.3 Screening nach krankheitsverursachenden Allelen 255</p> <p>5.2.4 Pränataldiagnostik 256</p> <p>5.2.5 Ethische Fragen 257</p> <p>5.3 Gene und Krebs 259</p> <p>5.3.1 Krebs als eine Erbkrankheit 259</p> <p>5.3.2 Onkogene 259</p> <p>5.3.3 Krebsspezifische Chromosomentranslokationen 261</p> <p>5.3.4 Tumorsuppressorgene 262</p> <p>5.3.5 Erbliche Krebserkrankungen 263</p> <p>5.3.6 RNA-Spleißen und Krebs 263</p> <p>5.3.7 Genanalyse und Behandlung von Krebs 264</p> <p>5.4 Gentherapie 266</p> <p>5.4.1 Überblick 266</p> <p>5.4.2 Vektoren 267</p> <p>5.4.3 Schweres kombiniertes Immunschwächesyndrom 268</p> <p>5.4.4 Hämophilie 268</p> <p>5.4.5 Cystische Fibrose 269</p> <p>5.4.6 Krebs 269</p> <p>5.4.7 Sehstörungen 271</p> <p>6 Anwendung der Genetik 275</p> <p>6.1 Genetik in der Forensik 275</p> <p>6.1.1 Einzigartige Korrelationen 275</p> <p>6.1.2 Proteinvergleiche 276</p> <p>6.1.3 DNA-Vergleiche 277</p> <p>6.1.4 RFLPs: genetische Fingerabdrücke 278</p> <p>6.1.5 VNTRs: genetische Profile 279</p> <p>6.2 Biotechnologie 285</p> <p>6.2.1 Gentechnik und Biotechnologie 285</p> <p>6.2.2 Expression rekombinanter Proteine 285</p> <p>6.2.3 Bakterielle Expressionssysteme 286</p> <p>6.2.4 Eukaryotische Proteinexpressionssysteme 288</p> <p>6.2.5 Sicherheitsbedenken 290</p> <p>6.2.6 Monoklonale Antikörper 291</p> <p>6.3 Transgenik 293</p> <p>6.3.1 Genetisch veränderte Pflanzen 293</p> <p>6.3.2 Transgene Tiere 295</p> <p>6.3.3 Pharming 297</p> <p>6.3.4 Transgene Insekten 298</p> <p>6.4 Klonierung von Tieren 300</p> <p>6.4.1 Hintergrund der Klonierung 300</p> <p>6.4.2 Klonierung von Säugetieren durch Transplantation von Zellkernen 300</p> <p>6.4.3 Stammzellen 302</p> <p>6.5 Pharmakogenetik 303</p> <p>6.5.1 Pharmakogenetik 303</p> <p>6.5.2 Beispiele 304</p> <p>6.5.3 Ethik 305</p> <p>6.6 Ethik 307</p> <p>6.6.1 Überblick 307</p> <p>6.6.2 Privatsphäre und Profit 308</p> <p>6.6.3 Moralische Entscheidungen 310</p> <p>6.6.4 Potenzielle Schäden 311</p> <p>6.6.4.1 Erkannte Risiken 314</p> <p>Richtig gelöst ... 321</p> <p>Mehr zum Thema 327</p> <p>Stichwortverzeichnis 333</p>
<p>Über die Autoren<br /> <br /> <b>Hugh Fletcher</b> ist Dozent an der School of Biology and Biochemistry der Queen‘s University of Belfast in Großbritannien. Er hält einführende Lehrveranstaltungen in den Fächern Molekularbiologie und Genetik sowie zur Genomforschung.</p> <p><b>Ivor Hickey</b> bildet Lehrer am Science Department des St. Mary‘s University College in Belfast, Großbritannien, aus.</p>
<p><b>Kompakt und »verdammt clever« auf den Punkt gebracht –</b></p> <p>vermittelt Genetik das unverzichtbare molekulare Grundwissen sowie alles Wichtige zu den Themen Genome, Mechanismen der Vererbung, Humangenetik, Populationsgenetik und Evolution sowie zu den Anwendungen der modernen Genetik.</p> <p>Das ideale Einsteiger-Buch – verständlicher Text, einprägsame Abbildungen und präzise Kapitelzusammenfassungen sind echte Pluspunkte, wenn es um<br /> einen schnellen Start in dieses spannende Fach geht.</p> <p>• <b>Das perfekte Kurzlehrbuch!</b><br /> Optimal für eine Einführung in die molekulare Genetik – die wirklich wichtigen<br /> Themen werden mit ihren Kernaussagen kurz und knapp behandelt.</p> <p>• <b>Verständliche Darstellung!</b><br /> Jedes Kapitel enthält eine Zusammenfassung der wesentlichen Fakten und<br /> Begriffe, klare und leicht erfassbare Abbildungen illustrieren die Inhalte.</p> <p>• <b>Ohne Angst in die Prüfung!</b><br /> Der Textaufbau ermöglicht strukturiertes Lernen und schnelles Wiederholen<br /> – zusätzlich mit über 70 Fragen und Antworten zum Üben.</p>

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