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Expressionsvektoren - was Sie darüber wissen sollten

Die Gentechnik ist ein Bereich, der nicht nur interessant ist, sondern in großen Teilen immer beängstigendere Möglichkeiten eröffnet. Je schneller die Zeit voranschreitet, desto wichtiger und ergiebiger sollte es dabei werden, sich auch als Durchschnittsbürger mit biochemischen Methoden und Verfahren zu befassen. Einen ersten Einblick in eines der wohl bekanntesten gentechnischen Forschungsgebiete finden Sie hier - lesen Sie, was Klonierungsvektoren sind und wie sie mit Expressionsvektoren zusammenhängen, um das Klonen möglich zu machen.

Wie man mit Expressionsvektoren klont.
Wie man mit Expressionsvektoren klont. © khv24 / Pixelio

Wissenswertes über Klonierungsvektoren

  • Über Klonierungsvektoren kann Ihnen zunächst Folgendes gesagt werden: Die meist ringförmigen DNA-Moleküle unterschiedlichsten Ursprungs, die für gentechnische Experimente genutzt werden, erfahren zuvor beinahe immer eine Modifizierung, deren Ziel es ist, die betroffenen Moleküle zur Aufnahme von DNA-Fragmente zu befähigen. Unter einem Klonierungsvektor können Sie sich also modifizierte Moleküle vorstellen, welche zu Forschungszwecken bestimmte DNA-Bruchstücke erhalten.
  • Die Annahme, alle Klonierungsvektoren seien künstliche Produkte, ist jedoch falsch. Als die häufigsten und wichtigsten natürlichen Klonierungsvektoren können Ihnen Plasmide und Bakteriophagen genannt werden. Dabei bedeuten Plasmide doppelsträngige DNA-Moleküle, welche sich als eigenständige genetische Einheiten unabhängig von allem Erbgut des Nucleus replizieren. Als Bakteriophagen hingegen gelten alle Viren, die Bakterien infizieren und sie als Wirt zur eigenen Vermehrung nutzen.
  • In künstlich generierten Klonierungsvektoren nutzt die moderne Gentechnik nun beide oben beschriebenen Eigenschaften der natürlichen Vorkommen. Die Kombination von Wirtnutzung und DNA-Replizierung unabhängig des Nucleus finden Sie heute in Vektoren wie Phagemiden, Cosmiden BACs und YACs.

Was ist ein Expressionsvektor?

  • Den Expressionsvektor stellen Sie sich nun als einen Untertypen des Klonierungsvektors vor. Durch seinen Einsatz kann ein einkloniertes DNA-Fragment beliebig oft vervielfältigt werden, doch dem nicht genug: Die Expression solcher DNA, welche ein Protein kodiert, lässt sich durch Expressionsvektoren in prokaryotischen und eukaryotischen Zellen ermöglichen.
  • Sind Sie mit biologischem Fachgesimpel nicht allzu bewandert, so lassen Sie sich Obiges wie folgt erklären: Die Expression eines proteinkodierenden DNA-Elements meint die Synthese des spezifischen Erbguts eines Individuums mit seiner Gestalt. Die künstliche Replizierung, damit also mehrfache Speicherung, jener Synthese ist der Gentechnik durch die Expressionsvektoren dabei sowohl in zellkernlosen wie auch zellkernhaltigen Zellen möglich.
  • DNA, Gene sowie Genetik sind Begriffe, die nicht nur im Biologieunterricht vorkommen, …

  • Um jenes Verfahren zu ermöglichen, befindet sich in der Struktur der Expressionsvektoren ein regulierbarer Promotor mit Transkriptionsstart und Startcodon, welches für die Translation benötigt wird.
  • Unter der Transkription verstehen Sie hier die Synthese der Individuenform aus seiner DNA, unter der Translation verstehen Sie weiter die Übereinstimmung eines bestimmten Teilabschnitts der DNA mit dem Produkt der zuvor stattgefundenen Transkription. Der Promotor ist nichts weiter als eine Nukleotidsequenz, welche die regulierte Expression der DNA ermöglicht.
  • Zuletzt soll Ihnen nun das häufigste Ergebnis des Expressionsverfahrens erläutert werden. Meistens werden Fusionsproteine exprimiert, die durch wieder andere Spezialverfahren von ihren Fusionspartnern gelöst werden müssen und in Reinform in die gewünschte Endform überführt werden.

Und fertig ist das Klon. Zwar ist es am Ende wohl nicht ganz so simpel, mehr als ein stark vereinfachter Kurzabriss kann hier jedoch nicht gegeben werden. Interessieren Sie sich für den genaueren Ablauf und eine weiter greifende Erklärung von Expressionsvektoren und deren Einsatz, so kann Ihnen zuletzt nur entsprechende Fachliteratur der Biochemie ans Herz gelegt werden.

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