Gezielte Eingriffe in das Erbgut sind ein Wunschtraum des denkenden Menschen. Man konnte Erbkrankheiten heilen, Pflanzenvarietaten und Haustierrassen mit besonders vorteil haften Eigenschaften ziichten, oder der Biotechnologie Mikro Organismen mit neuen StoffWechselleistungen zur Verrugung steBen. In den letzten lahren wurden in Richtung auf die Be waltigung von Teilaspekten dieses Wunschtraumes betracht liche Fortschritte gemacht. Durch neue biochemische und molekulargenetische Methoden kam es zu einem Durchbruch aufbreiter Front. Angesichts dieser Entwicklung fehIt eine zu sammenfassende Darstellung des Themas, die das vorliegende Buch geben will. Es behandelt die bisherigen Arbeiten zur ge zielten Mutagenese, zur Isolierung von Genen, die bisher moglichen gezielten genetischen Eingriffe bei Mikro-Organis men, niederen Eukaryonten, pflanzlichen und tierischen Zel len, verschiedene Verfahren der Zellverschmelzung, auch beim Menschen, mit moglichen Applikationen in Landwirt schaft, Tierzucht und Medizin sowie erste Versuche zur Gen therapie beim Menschen mit Hilfe von Viren. Zum besseren Verstandnis ist eine Einruhrung vorausgeschickt, in der die Grundtatsachen der Struktur und Funktion des genetischen Materials besprochen werden. 1m SchluBkapitel kommen die Frage der Gefahren solcher Versuche sowie das Problem der Sicherheitsvorkehrungen zu ihrem Recht. Bei einer derart weitgespannten, durch nahezu alle biologi schen Disziplinen und viele Grenzgebiete gehenden Thematik ist die Verteilung der Gewichte notwendigerweise subjektiv. Dies dlirfte aber dem Verstandnis fOrderlich und geeignet sein, Akzente rur weitere Forschungen sowie rur die Diskus sion der Problematik in der Offentlichkeit zu setzen. Gerade der Wunsch, neben den Fachkollegen und Studenten auch die Offentlichkeit, d. h.

I Struktur und Funktion des genetischen Materials

1. DNS und RNS
2. Der genetische Code
3. Proteinsynthese
4. Chromosomen
Literatur
II Gezielte Mutagenese
1. Nicht-Zufallsverteilung von Chromosomenbrüchen
2. Präferentielle Induktion von Genmutationen
3. Mikro-Bestrahlung
4. Chemische Mutagenese
5. In vitro-Mutagenese bei RNS-Phagen
Literatur
III Verfahren zur Gewinnung von Genen
1. Isolierung des lac-Operons von E. coli
2. Synthese der Strukturinformation für eine tRNS aus Hefe
3. Synthese der Strukturinformation für ein menschliches Hormon
4. Totalsynthese eines tRNS-Gens aus E. coli
5. Abtrennung von Genen durch Hybridisierung mit ihrem Produkt
6. Synthese von menschlichen Globin-Genen an Globin-mRNS
7. Isolierung von Genen für ribosomale RNS beim Krallenfrosch
8. Isolierung von Histon-Genen
9. Subkultur-Klonierung
10. Kolonie-Hybridisierung
Literatur
IV Transformation bei Pro- und Eukaryonten
1. Transformation bei Bakterien
2. Aufnahme der DNS
3. Einbau der DNS
4. Transformation bei niederen Eukaryonten
5. Transformation bei höheren Pflanzen
6. Transformation bei Insekten
7. Transformation bei Fischen
8. Transformation bei Säugern
9. Zusammenfassung
Literatur
V Resistenzfaktoren, Plasmide und die gezielte Vereinigung von Genen
1. Vereinigung von Virus- und Phagen-DNS
2. Vereinigung bakterieller Resistenzfaktoren
3. Vereinigung bakterieller Resistenzfaktoren mit Eukaryonten-Genen
4. Colicinogene Faktoren als molekulare Vehikel
5. Lambda-Deletionsmutanten als molekulare Vehikel
6. Identifizierung von Eukaryonten-Genen in Plasmiden
7. Verbundplasmide
Literatur
VI Übertragung von Prokaryonten-Genen auf Eukaryonten mit Hilfe von Bakteriophagen
1. Temperente Phagen
2.Spezielle Transduktion
3. Ausweitung der speziellen Transduktion
4. Aufnahme der genetischen Information in die Empfängerzelle
5. Einbau der genetischen Information in das bakterielle Chromosom
6. Versuche mit menschlichen Zellen als Empfängern
7. Versuche mit pflanzlichen Zellen
8. Teilschritte bei Versuchen mit Eukaryontenzellen als Empfängern
Literatur
VII Das Problem der heterologen Ablesung
1. Transkription bei E. coli
2. Transkription bei Eukaryonten
3. Bau der Polymerasen
4. Der Bau von Promotorregionen
5. Versuche zur heterologen Transkription in vitro
6. Versuche zur heterologen Transkription in vivo
7. Heterologe Translation
Literatur
VIII Das nif-Operon und die biologische Stickstoffixierung
1. Stickstoffaufnahme bei Pflanzen
2. Stickstoffixierung durch Bakterien und Blaualgen
3. Das nif-Operon von Klebsiella
4. Wege zur technischen Nutzung der bakteriellen NH4+-Produktion
5. Übertragung des nif-Operons auf andere Bakterien
6. Klassifizierung der Rekombinanten
7. Gewinnung von Plasmiden mit dem nif-Operon
8. Möglichkeiten einer Übertragung auf höhere Pflanzen
9. Stickstoffixierende Symbiosen
Literatur
IX Künstliche Hybridisierung bei höheren Pflanzen
1. Hybridisierung durch Kreuzung
2. Erzeugung von Amphidiploiden
3. Überwindung physiologischer Sperren
4. Triticale
5. Versuche mit Protoplasten
6. Somatische Hybridisierung bei niederen Eukaryonten
7. Somatische Hybridisierung beim Tabak
8. Somatische Hybridisierung zwischen Angehörigen verschiedener Nutzpflanzenarten
9. Übertragung von Organellen
Literatur
X Künstliche Hybridisierung bei tierischen und menschlichen Zellen
1. Kultur von Säugerzellen in vitro
2. Möglichkeiten der Aufzucht
3. Hybridisierungsomatischer Zellen
4. Übertragung von Chromosomen
Literatur
XI Nutzung animaler Viren für die Gentherapie
1. Übertragung von DNS mit Pseudovirionen
2. Benutzung von animalen Viren mit geeigneten Virusgenen
3. Herstellung von animalen Viren mit geeigneten Säugerzenen
Literatur
XII Genmanipulation und Gentherapie im Brennpunkt des öffentlichen Interesses
1. Gefährdung des Menschen
2. Möglicher Mißbrauch
3. Nutzen
Literatur.