Description
Dieses Buch stellt das erste deutschsprachige Werk dar, in dem die neuen, grundlegenden Entwicklungen auf dem Gebiet der Molekularbiologie und Molekulargenetik vor dem Hintergrund ihrer Bedeutung fr die klinische und wissenschaftliche Humanmedizin beschrieben und diskutiert werden. Die Darstellungsweise setzt dabei keine spezifischen Vorkenntnisse voraus, so da der Text sowohl fr rzte in der klinischen Patientenbetreuung als auch fr Studenten der Medizin und der Biologie verstndlich ist. So werden zunchst die theoretischen und methodologischen Grundlagen der Medizinischen Molekularbiologie ausfhrlich und durch viele Schemata untersttzt beschrieben; darauf aufbauend wird exemplarisch dargestellt, inwieweit die Medizinische Molekularbiologie bereits Eingang in die klinische Praxis gefunden hat. Schlielich werden in einem Ausblick zuknftige Zielsetzungen und mgliche Entwicklungen diskutiert. Ein ausfhrliches Glossar molekularmedizinischer Termini untersttzt den weitgehend allgemeinverstndlichen Charakter dieser Einfhrung. Ziel dieses Werkes ist es, eine knappe, eingngliche Einfhrung in eine neue klinische und wissenschaftliche Arbeitsrichtung zu geben. 1 Was ist Medizinische Molekularbiologie?.- 1.1 Entwicklung der Medizinischen Molekularbiologie.- 2 Struktur und Funktion von Genen.- 2.1 Anatomie des Zellkerns.- 2.1.1 Chromosomen.- 2.1.1.1 Pathologischer Karyotyp.- 2.1.2 Nukleinsuren.- 2.1.2.1 Chemischer Aufbau von DNA und RNA.- 2.1.2.2 Sekundrstruktur der DNA.- 2.1.3 Nuklere Proteine.- 2.1.3.1 Strukturproteine.- 2.1.3.2 Enzyme.- 2.1.3.3 Regulatorische Proteine.- 2.1.3.4 Ribonukleoprotein-Partikel.- 2.2 Aufbau der Gene.- 2.2.1 Strukturgene.- 2.2.2 Gene fr die ribosomale RNA (rRNA).- 2.2.3 Gene fr die Transfer-RNA (tRNA).- 2.2.4 Pseudogene.- 2.3 Vom Gen zum Protein – Prinzipien der Genexpression und ihrer Strungen.- 2.3.1 Transkription.- 2.3.1.1 Promotor.- 2.3.1.2 Enhancer.- 2.3.1.3 DNA-bindende Proteine.- Steroidrezeptoren.- 2.3.1.4 DNA-Methylierung.- 2.3.1.5 Transkriptionselongation und-terminierung.- 2.3.2 Post-transkriptionale mRNA-Modifikationen.- 2.3.2.1 Capping und RNA-Methylierung.- 2.3.2.2 Spleien.- Merkmale von Exons und Introns – Aufbau des Spleiosoms – Alternatives Spleien – Ribozyme.- 2.3.2.3 Polyadenylierung.- 2.3.3 Nukleo-zytoplasmatischer Transport.- 2.3.4 Abbau und Stabilitt von mRNA.- 2.3.5 Edition von mRNA.- 2.3.6 Translation.- 2.3.6.1 Der genetische Code.- 2.3.6.2 tRNA als Adaptermolekl.- 2.3.6.3 Rolle der Ribosomen bei der Translation.- Translationsinitiation – Translationselongation und -termination.- 2.3.6.4 Antibiotika nutzen Unterschiede zwischen eukaryonter und prokaryonter Translation.- 2.3.7 Genrekombination als Grundlage einer spezifischen Immunantwort.- 2.4 Vererbung.- 2.4.1 Vererbung im engeren Sinne.- 2.4.1.1 Chromosomale Vererbungsmuster.- 2.4.1.2 Genomic Imprinting.- 2.4.1.3 Mitochondriale Vererbung.- 2.4.2 Vererbung im weiteren Sinne.- DNA-Reparatur.- 2.4.2.1 Zellzyklus.- 2.4.2.2 DNA-Replikation.- 3 Untersuchung von Genen: Werkzeuge der Molekularbiologie.- 3.1 Isolierung von Genen.- 3.1.1 Transformation von Bakterien.- 3.1.2 Restriktionsendonukleasen.- 3.1.3 DNA-Hybridisierung.- 3.1.4 Strategien zur DNA-Klonierung.- 3.1.4.1 cDNA-Klonierung.- 3.1.4.2 Klonierung genomischer DNA.- 3.1.4.3 Chromosome Walking und Jumping.- 3.2. Untersuchung von DNA.- 3.2.1 Prinzip des Southern Blotting.- 3.2.2 Diagnostische Anwendungen des Southern Blotting.- 3.2.2.1 Direkte Erkennung von Punktmutationen.- 3.2.2.2 Erkennung von DNA-Polymorphismen.- Einfache RFLPs – Hypervariable Regionen (HVR) – DNA-“Fingerabdrack”.- 3.2.3 Puls-Feld-Gel-Elektrophorese (PFGE).- 3.2.4 Polymerase-Kettenreaktion (PCR).- 3.2.4.1 Allel-Spezifische Oligonukleotid-Hybridisierung (ASO).- 3.2.4.2 Restriktionsanalyse PCR-amplifizierter DNA.- 3.2.5 DNA-Sequenzierung.- 3.3 Untersuchung von RNA.- 3.3.1 Northern Blotting.- 3.4 DNA-Transfektion.- 3.5 Transgene Tiere.- 4 Klinische Molekularbiologie.- 4.1 Monogene Erkrankungen am Beispiel der Thalassmiesyndrome.- 4.1.1 Struktur und Ontogenese des Hmoglobins.- 4.1.2 Pathogenese der Thalassmiesyndrome.- 4.1.3 Molekulare Basis der Thalassmie.- 4.1.3.1 ?-Thalassmie.- Molekulare Anatomie des ?-Globingenkomplexes – Molekulare Pathologie der ?-Thalassmie – Diagnose der ?-Thalassmie.- 4.1.3.2 ?-Thalassmie.- Molekulare Anatomie des ?-Globingenkomplexes – Molekulare Pathologie der ?-Thalassmie – Hereditre Persitenz fetalen Hmoglobins – Diagnose der ?-Thalassmie – Prnatale Diagnostik der Hmoglobinopathien -Identifikation von Mutationen im ?-Globingen.- 4.2 Reverse Genetik am Beispiel der Mukoviszidose und der Muskeldystrophie vom Typ Duchenne.- 4.2.1 Mukoviszidose.- 4.2.2 Muskeldystrophie vom Typ Duchenne und Becker.- 4.3 Onkologie.- 4.3.1 Onkogene.- 4.3.1.1 Identifikation von Onkogenen.- Zellulre quivalente von viralen Onkogenen – Identifikation von transformierenden Genen durch DNA-Transfektion – Klonieren von Bruchpunkten chromosomaler Translokation – Durch Insertionsmutagenese aktivierte Gene – Gene mit Sequenzhomologien zu bekannten Onkogenen.- 4.3.1.2 Physiologische Bedeutung von Proto-Onkogenen.- 4.3.1.3 Aktivierung von Onkogenen.- Punktmutationen der ras-Gene – Rearrangement der ABL- und BCR-Gene – Amplifikation des N-myc-Onkogens.- 4.3.2 Tumor-Suppressor-Gene.- 4.3.3 Immunglobulin und T-Zell-Rezeptor Genrearrangements.- 4.3.4 Klonalittsanalysen mittels polymorpher X-chromosomaler Genloci.- 4.4 Molekulare Virologie.- 4.4.1 Retroviren.- 4.4.1.1 Infektionszyklus von Retroviren.- 4.4.1.2 Organisation des retroviralen Genoms.- 4.4.1.3 Humanes Immundefizienz Virus (HIV).- 4.4.2 Mikrobiologische Diagnostik mit molekularmedizinischen Methoden.- 4.5 Rekombinante Therapeutika.- 4.5.1 Pharmaka.- 4.5.2 Impfstoffe.- 5 Zukunftsperspektiven.- 5.1 Das Human Genome Project.- 5.2 Fortschritte in der molekularmedizinischen Diagnostik und Prventivmedizin.- 5.3 Fortschritte in der molekularmedizinischen Therapie.- 5.3.1 Gentherapie.- 6 Glossar molekularmedizinischer Begriffe.- 7 Weiterfhrende Literatur.- 8 Sachverzeichnis.
