Glossar

ACE-Inhibitoren sind Wirkstoffe, die zur Behandlung des Bluthochdrucks eingesetzt werden. Sie hemmen das Angiotensin konvertierende Enzym ACE (Angiotensin Converting Enzyme), das Angiotensin I in Angiotensin II umwandelt. Angiotensin II bewirkt eine Verengung der Blutgef��e, wodurch der Blutdruck steigt. Wird die Aktivit�t des ACE gehemmt, entsteht weniger Angiotensin II und der Blutdruck sinkt.

Bei der Acetylierung von Proteinen f�gen Enzyme eine Acetyl-Gruppe an die Aminogruppen. Durch solche posttranslationalen Modifikationen werden die Eigenschaften und Funktionen der Proteine stark beeinflusst.

Adenin (Abk. �A�) ist eine Purinbase und ein Baustein der Nukleins�uren (DNA und RNA).

Stammzellen, die nach der Geburt im K�rper vorhanden sind und aus denen w�hrend der gesamten Lebensdauer eines Organismus neue spezialisierte Zellen gebildet werden. Adulte Stammzellen zeigen in der Zellkultur ein deutlich geringeres Selbsterneuerungs- und Differenzierungspotenzial als embryonale Stammzellen, da sie sich offenbar nur in verschiedene Zelltypen eines bestimmten Gewebes entwickeln k�nnen (z. B. Neuronen, Glia etc. des Nervengewebes aber keine Muskelzellen).

Lebensweise von Lebewesen, bei der elementarer Sauerstoff ben�tigt wird.

Agarose ist ein aus Algen gewonnener Vielfachzucker (Polysaccharid). Er wird zur Herstellung von Gelen verwendet, die in der so genannten Gelelektrophorese zur Auftrennung von Nukleins�uren ben�tigt wird.

Acquired Immune Deficiency Syndrome (erworbenes Immunschw�chesyndrom)bezeichnet das Endstadium einer HIV-Infektion, bei der das Immunsystem zusammenbricht.

Aktin ist ein Strukturprotein, das in allen eukaryontischen Zellen vorkommt. In der Zelle bildet Aktin dynamische Filamente, die als Bestandteile des Zytoskeletts der Stabilisierung der �u�eren Zellform sowie intrazellul�ren Transportvorg�ngen dienen und zentraler Bestandteil des Kontraktionsapparats der Muskeln sind.

Alkaloide sind alkalisch (basisch) reagierende Wirksubstanzen vieler Pflanzen, die als Rauschmittel, Genussmittel und Arzneimittel verwendet werden. Bekannte Alkaloide sind Atropin, Kokain, Koffein und Nikotin.

Ein Allel ist eine von mehreren m�glichen Auspr�gungen eines Gens. Auf den paarweise vorhandenen Chromosomen befinden sich somit zwei alternative Formen des gleichen Gens. Beispielsweise gibt es ein Allel f�r die rote und ein Allel f�r die wei�e Bl�tenfarbe.

Organe oder Gewebe, die von einem Individuum derselben Art stammen.

Die Allotransplantation bezeichnet eine Organ�bertragung innerhalb einer Spezies. Spender und Empf�nger sind verschieden, geh�ren aber derselben Art an.

Aminos�uren sind organische Verbindungen, bestehend aus mindestens einer Carboxyl- und einer Aminogruppe, die �ber Peptidbindungen zu langen Aminos�ureketten verbunden sind. Mit dem Begriff Aminos�ure sind vor allem die 20 proteinogenen Aminos�uren gemeint, die der Mensch als Bausteine von Proteinen ben�tigt. Die Zusammensetzung der Aminos�uresequenz bestimmt die dreidimensionale Proteinstruktur und damit Eigenschaften und Funktion der Proteine.

Ampicillin ist ein halbsynthetisches Penicllin-Derivat mit bakteriozider (bakterienabt�tender) Wirkung. Ampicillin ist ein h�ufig eingesetztes Antibiotikum.

Enzyme, die Vielfachzucker (Polysaccharide) wie z. B. St�rke spalten.

Eigenschaft von Lebewesen, die in Abwesenheit von Sauerstoff leben.

Bezeichnung f�r Zellen oder Organismen mit einer unregelm��igen Anzahl einzelner Chromosomen im Vergleich zum �blichen Chromosomensatz.

Mit Angiogenese wird die Blutgef��bildung zur N�hrstoffversorgung von Zellen, Organen und auch Tumoren bezeichnet.

Angiotensin ist ein kleines Protein, das den Blutdruck reguliert. Es kommt als Angiotensin I und II vor. Angiotensin I wird enzymatisch in Angiotensin II umgewandelt und bewirkt daraufhin eine Verengung der Blutgef��e, wodurch der Blutdruck steigt.

Ein Antagonist ist ein Gegenspieler zum Agonist. In der Pharmakologie ist eine Antagonist eine Substanz, die einen Agonisten unter Blockierung eines entsprechenden Rezeptors in seiner Wirkung hemmt, ohne selbst einen Effekt auszul�sen. In der Anatomie beschreibt der Antagonist den Muskel, der gedehnt wird, wenn der Agonist kontrahiert wird.

Medikamente, mit denen Infektionskrankheiten behandelt werden, die durch bakterielle Erreger oder Protozoen verursacht werden.

Ist eine Abfolge von drei komplement�ren Basen auf der Transfer-RNA (tRNA), die das entsprechende Codon auf der mRNA erkennt und daran bindet.

Antigene sind Stoffe, die vom Organismus als fremd erkannt werden und eine bestimmte spezifische Immunreaktion im K�rper ausl�sen. Antigene stammen in der Regel von Pathogenen und sind �berwiegend Proteine oder Proteinbestandteile, so genannte Peptide, k�nnen aber auch Kohlenhydrate und Lipide sein. Sie werden im K�rper durch Antik�rper oder T-Zellen erkannt.

Antik�rper (Immunglobuline, Ig) sind spezielle Proteine, die von den B-Lymphozyten in Wirbeltieren in Reaktion auf Antigene gebildet werden. Antik�rper bestehen aus zwei identischen schweren und zwei identischen leichten Aminos�ureketten, die miteinander zu einer Y-�hnlichen Struktur verbunden sind.

Antioxidantien sind Substanzen, die freie Radikale neutralisieren. Freie Radikale sind aggressive Verbindungen, die bei zahlreichen physiologischen Stoffwechselprozessen und bei der Energiegewinnung entstehen und zu Sch�digungen der Zellen und sogar zu Krebs f�hren k�nnen. Bekannte Antioxidantien sind Vitamin E, Vitamin C und Carotinoide.

Antisense-RNA (aRNA) ist ein einzelstr�ngiges RNA-Molek�l, das mit seiner Basensequenz komplement�r zu einer Boten-RNA (mRNA)-Sequenz ist. Die aRNA hemmt durch Basenpaarung mit der mRNA dessen Translation in der Zelle. Antisense-RNA stellt somit eine nat�rliche M�glichkeit der Genregulation bei der Proteinbiosynthese dar.

Als Apoptose wird der Prozess des programmierten Zelltods bezeichnet, der von einzelnen Zellen in Reaktion auf bestimmte Signale selbst aktiv ausgel�st wird. Bei dieser Selbstabt�tung wird die DNA zerkleinert, die Zelle schrumpft und l�st sich in kleine abgeschn�rte Vesikel auf, die von Fresszellen des Immunsystems verdaut werden. Die Apoptose ist ein wichtiger Kontrollmechanismus zur Gewebe- und Organausgestaltung bei Entwicklungsprozessen von Lebewesen und bei der Bek�mpfung infizierter Zellen mit Viren oder Bakterien.

Adenosintriphosphat (Abk. ATP) ist die prim�re Form, in der chemische Energie in lebenden Zellen gespeichert wird. ATP ist ein Nukleosidtriphosphat, das neben der Purinbase Adenin, den Zucker Ribose und drei Phosphatreste enth�lt.

ATPasen sind Enzyme des Energiestoffwechsels, die unter Energieverbrauch ATP herstellen oder ATP spalten und dabei Energie freisetzen. ATPasen finden sich bei Eukaryonten in den Mitochondrien und Chloroplasten aber auch bei Prokaryonten.

Als attenuiert werden Impfstoffe bezeichnet, die aus abgeschw�chten und nur noch teilaktiven Erregern bestehen.

Organe oder Gewebe, die �zu dem selben Individuum geh�rig� sind.

Autotrophie ist die F�higkeit von Organismen, alle lebensnotwendigen organischen Substanzen aus anorganischen Stoffen (Wasser, Kohlenstoffdioxid, Salze, Stickstoffverbindungen) z.B. durch Photosynthese aufzubauen. Hierzu geh�ren alle gr�nen Pflanzen, Algen und einige Bakterien.

Das Axon ist der lange, faserartige Fortsatz einer Nervenzelle, der elektrische Nervenimpulse vom Zellk�rper (Soma) wegleitet. Im Gehirn hat das Axon eine L�nge von weniger als einen Millimeter, w�hrend es im R�ckenmark l�nger als einen Meter sein kann.

B-Zellen (B-Lymphozyten) sind wei�e Blutzellen, die sich im R�ckenmark entwickeln und Bestandteil der erworbenen (adaptiven) Immunabwehr sind. B-Zellen produzieren Antik�rper, die spezifisch Bakterien oder Viren erkennen.

Die Bakterien sind mikroskopisch kleine einzellige Lebewesen, die keinen Zellkern besitzen und deshalb auch als Prokaryonten zusammengefasst werden.

Ein Bakteriophage, kurz Phage, ist ein Virus, das nur Bakterien infiziert. Phagen werden h�ufig in der Gentechnik verwendet, um fremde Gene in Bakterien einzuschleusen.

Bakteriorhodopsin ist ein Membranprotein in der Zellmembran des Archaebakteriums Halobacterium halobium, mit dem Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt wird. Allerdings geschieht dies nicht durch Spaltung von Wasser wie bei Pflanzen sondern durch den Aufbau eines Protonen-Konzentrationsunterschieds, der dann die Energiequelle f�r die ATPase bildet.

Als Basenpaar bezeichnet man die Kombination der Purinbasen Adenin (A) und Thymin (T) bzw. der Pyrimidinbase Guanin (G) und Cytosin (C), die das Zentrum der DNA bilden und �ber die beide DNA-Str�nge zu einer Doppelhelix verbunden sind. Dabei werden Adenin und Thymin durch zwei und Guanin und Cytosin durch drei Wasserstoffbr�ckenbindungen zusammengehalten.

Ein Biochip wird auch �Lab-on-a-Chip� genannt. Er besteht aus Kunststoff oder Metall, der f�r biochemische Nachweisreaktionen oder elektrische, beziehungsweise optische Messungen alle notwendigen Komponenten enth�lt.

Ein Biofilm ist eine d�nne Schleimschicht, bei der eine fl�chenhafte Kolonisierung von Mikroorganismen und Organismen stattgefunden hat. Beispiele f�r Biofilmbildungen sind Algenbewuchs auf Baumst�mmen, Zahnbelag oder Aufwuchs an Schiffsr�mpfen und Kaianlagen.

Die Bioinformatik besch�ftigt sich mit der Computer gest�tzten Speicherung, Organisation und Analyse biologischer Daten. Die Berechnung und Simulation von komplexen biologischen Prozessen mit Hilfe der Bioinformatik wird auch als in silico -Berechnung bezeichnet.

Biokatalysatoren sind Enzyme, die biochemische Reaktionen beschleunigen oder verlangsamen, indem sie die Aktivierungsenergie der Reaktionen herab- oder heraufsetzen. Da sie selbst unverbraucht aus der Reaktion hervorgehen, k�nnen sie viele Reaktionszyklen hintereinander katalysieren.

Biomasse bezeichnet die Gesamtheit an biochemisch synthetisiertem organischem Material in einem definierten �kosystem.

Implantate und Prothesen sowie alle weiteren Werkstoffkomponenten, die mit biologischen Systemen interagieren und dort eine Funktion �bernehmen. Dazu z�hlen beispielsweise Materialien, die zur Z�chtung von k�rpereigenen oder k�nstlichen Ersatzgeweben genutzt werden, oder polymere Partikel, die pharmakologische Wirkstoffe im K�rper freisetzen k�nnen.

Bei der Biomineralisation entstehen mineralische Produkte als Folge der Lebenst�tigkeit von Organismen. Beispielsweise bilden sich Biominerale an den Bruchfl�chen eines Knochenbruchs. Die Schalenbildung von Kieselalgen oder Muscheln sind ebenfalls Ergebnisse der Biomineralisation.

Biopharmazeutika sind therapeutisch wirksame Substanzen, die mit Hilfe nat�rlicher oder gentechnisch ver�nderter Organismen hergestellt werden. Hierzu geh�ren zum Beispiel Antik�rper, gentechnisch hergestellte Impfstoffe und rekombinantes Humaninsulin.

Eine komplexe Verbindung aus Ketten oder verzweigten Biomolek�len, die aus gleichen oder gleichartigen Einheiten bestehen. Eine Kette aus mehreren Einfachzuckern (z. B. Glukose oder Fruktose), die sich zu einem Vielfachzucker zusammenf�gen, ist zum Beispiel ein Biopolymer.

Ein Bioreaktor (Fermenter) ist ein Beh�lter, in dem Mikroorganismen oder Zellen unter m�glichst optimalen Bedingungen in einem N�hrmedium kultiviert werden, um entweder die Zellen selbst, Teile von ihnen oder einer ihrer Stoffwechselprodukte zu gewinnen.

Der Begriff Biosensor wird f�r einen Aufbau verwendet, bei dem die biologische Wirkung eines bestimmten Faktors nachgewiesen oder gemessen wird. Dieser Aufbau besteht aus einer biologischen Komponente wie Enzymen, Antik�rpern oder Mikroorganismen, die unmittelbar mit einem Signalwandler (Elektrode, optische Phase, Transistor usw.) verbunden ist, der die detektierten Wechselwirkungen in elektrische Signale umwandelt.

Mit Bioverf�gbarkeit bezeichnet man die Menge und Geschwindigkeit, mit der ein Wirkstoff am Wirkort im menschlichen K�rper verf�gbar ist. Sie ist abh�ngig davon, wie die Wirksubstanz vom K�rper aufgenommen und weitertransportiert wird.

Durch die Blut-Hirn-Schranke k�nnen nur bestimmte Substanzen vom Blutkreislauf in das Nervengewebe des Gehirns gelangen. Blutgef��e, die das Gehirn versorgen, sind mit speziellen Zellen ausgekleidet, die viele Substanzen nicht passieren lassen. Die Blut-Hirn-Schranke spielt deshalb in der Medikamentenentwicklung eine wichtige Rolle.

Bovine Spongioforme Enzephalopathie (BSE, �Rinderwahnsinn�) ist eine Erkrankung von Rindern, bei der sich das Hirngewebe schwammartig aufl�st. Ausl�ser sind infekti�se Proteine, Prione, die im Gehirn Aggregate bilden.

Gentechnisch ver�nderte Maissorte, die ein Gen aus dem Bodenbakterium Bacillus thuringiensis (Bt) enth�lt und dadurch gegen den Sch�dling Maisz�nsler resistent ist.

Mit BtL (engl. �Biomass to Liquid�) wird ein Verfahren zur Biokraftstoffgewinnung aus fester, zellulosehaltiger Biomasse wie Holz, Stroh oder Bioabfall beschrieben.

Zyklisches Adenosinmonophosphat (cAMP) ist ein von Adenosintriphosphat (ATP) abgeleitetes Molek�l, das als sekund�rer Botenstoff vor allem der Verst�rkung eines Signals innerhalb der zellul�ren Signalweiterleitung (Signaltransduktion) dient.

Carotinoide sind nat�rliche, fettl�sliche Farbstoffe aus Pflanzen, die vor allem als Radikalf�nger den K�rper vor sch�dlichen freien Radikalen sch�tzen. Das bekannteste Carotinoid ist das Beta-Carotin (Provitamin A) aus der Karotte, der es auch die charakteristische Farbe verleiht.

DNA-Sequenz (Abk. f�r complementary DNA), die im Labor mit Hilfe des Enzyms Reverse Transkriptase aus der mRNA (Boten-RNA) hergestellt wird und zu ihr komplement�r ist. Damit lassen sich bei Eukaryonten verschiedene Varianten der mRNA nachweisen, die durch alternatives Splei�en entstehen. Beim alternativen Splei�en werden nicht kodierende Abschnitte aus der RNA entfernt.

Ein Cell Harvest Center ist eine Einrichtung, in der Zellen und Gewebeproben gewonnen und gelagert werden.

Cellulasen sind Enzyme, die Cellulose zu Glukose abbauen.

Die Cellulose ist ein Vielfachzucker (Polysaccharid) und als Hauptbestandteil von pflanzlichen Zellw�nden die h�ufigste organische Verbindung auf der Erde.

Verfahren zur Trennung von Stoffgemischen mit Hilfe einer beweglichen und einer station�ren Phase. Chromatographische Verfahren kommen sowohl bei der Aufreinigung gro�er Mengen von Biomolek�len als auch bei der Analyse kleinster Mengen zur Anwendung.

Ein Chromosom ist eine kompakte Organisationsform der DNA, bei der die DNA-F�den um ein St�tzger�st aus speziellen Proteinen, den Histonen, gewickelt sind. W�hrend der Zellteilung haben Chromosomen ihre kompakteste Form, da sie transportiert und auf die zwei entstehenden Tochterzellen verteilt werden m�ssen.

Mit Chromosomenaberration werden mutationsbedingte Ver�nderungen in der Struktur oder in der Anzahl der Chromosomen bezeichnet. Bekanntes Beispiel beim Menschen ist die Trisomie 21 (Down-Syndrom), bei der das Chromosom 21 dreifach statt zweifach vorliegt.

Als cisgen werden Organismen mit genetisch neu kombinierten und eingeschleusten Gensequenzen bezeichnet, die nicht aus artfremden, sondern aus derselben Art stammen.

Ein Codon ist die Abfolge einer Sequenz von drei Nukleobasen (Basentriplett) der mRNA oder DNA, die stellvertretend f�r eine Aminos�ure kodiert. Die verwendeten Basen der DNA sind Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin, bei der RNA wird Thymin durch Uracil ersetzt. Jede Aminos�ure wird durch mindestens ein Codon kodiert, insgesamt bilden 64 Codone den genetischen Code, der im Prinzip f�r alle Lebewesen gleich ist. Darunter befinden sich auch Start- und Stopcodone, die den Anfang und Ende eines Gens bei der Transkription der DNA bzw. eines Proteins bei der Translation festlegen.

Als Cofaktor bezeichnet man eine niedermolekulare Substanz, die gebunden an ein Enzym f�r den Ablauf einer biochemischen Reaktion notwendig ist.

Als CRO (Contract Research Organization) wird eine Firma bezeichnet, die f�r ein Pharmaunternehmen klinische Studien zur Arzneimittelzulassung durchf�hrt.

Form der genetischen Rekombination, bei der ein Austausch von Chromosomenst�cken und darauf enthaltenen Genen zwischen homologen Chromosomen stattfindet. Ein Crossing over tritt bei der Reifeteilung der Gameten w�hrend der Meiose auf und ist eine Voraussetzung daf�r, dass neue Merkmalskombinationen bei der geschlechtlichen Fortpflanzung entstehen.

Cytosin (Abk. �C�) ist eine Pyrimidinbase und Bestandteil der Nukleins�uren (DNA und RNA), die der Speicherung und Weitergabe der genetischen Information dient.

Die Deletion bezeichnet eine der vielen Formen von Mutationen im Erbgut, die durch den Verlust oder das Fehlen von Genen, Genbestandteilen oder sogar eines ganzen Chromosoms verursacht wird. Mit Hilfe gentechnischer Verfahren werden gezielt Gene deletiert, also entfernt, um die Funktionen eines Gens zuordnen und damit besser verstehen zu k�nnen.

Ein Detergenz ist ein Molek�l, das sowohl wasserabweisende (hydrophobe) als auch wasserfreundliche (hydrophile) Eigenschaften besitzt und hydrophobe Molek�le, einschlie�lich Fette, �le und Schmierstoffe, in Wasser l�sen kann.

Beschreibt die strukturelle und funktionelle Spezialisierung von Zellen und Zellgeweben w�hrend der Entwicklung eines Organismus. So differenzieren aus unspezialisierten embryonalen Stammzellen eines Embryos z.B. Nerven-, Muskel- und Dr�senzellen. W�hrend einer Immunreaktion differenzieren die Immunzellen in Abh�ngigkeit des Pathogens zu spezialisierten Effektorzellen.

Ein Dimer ist ein Molek�l, das aus zwei Untereinheiten (Monomeren) besteht. Es ist das einfachste so genannte Polymer. Dimerisieren zwei identische Monomere, spricht man von einem Homodimer, bei unterschiedlichen Monomeren von einem Heterodimer.

Das Vorhandensein von zwei vollst�ndigen und damit doppelten Chromosomens�tzen bezeichnet man als diploid. Damit liegt auch jedes Gen doppelt vor. Diploidie ist typisch f�r geschlechtlich fortpflanzende Organismen, bei denen jeweils ein einfacher (haploider) Chromosomensatz von jeweils einem Elternteil beigesteuert wird.

DNA (engl. Abk. f�r Desoxyribonukleins�ure) ist die Tr�gerin der Erbinformation und enth�lt in Form von Genen die Bauanleitungen f�r Ribonukleins�uren (RNA) und Proteine, die f�r die Regulation aller biologischen Prozesse in der Zelle notwendig sind. Die DNA wird aus einer doppelstr�ngigen Nukleins�ure gebildet, die strickleiterartig in Form einer Doppelhelix organisiert und aus Nukleotiden aufgebaut ist. Jedes Nukleotid besteht aus einem Zucker (Desoxyribose), einem Phosphatrest und einer von vier organischen Basen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin.

Eine DNA-Bibliothek (=DNA-Bank) ist eine Sammlung sequentiell verschiedener DNA-Fragmente eines fremden Organismus, die entweder aus genomischer DNA oder cDNA gewonnen wurde. Die DNA-Fragmente werden in Tr�ger (Vektoren) eingebaut, die in Bakterien vervielf�ltigt (kloniert) werden k�nnen.

Ein DNA-Chip ist ein Glas- oder Silizium-Tr�ger, mit dem sich die Aktivit�t von 100.000 verschiedenen Genen aus einer bestimmten Probe in einem Arbeitsschritt nachweisen l�sst. Der Chip ist mit einzelstr�ngigen DNA-Fragmenten beschichtet, die sich mit komplement�ren DNA-Fragmenten aus einer Probe zusammenlagern. Da die Probe zuvor mit einem Fluoreszenzfarbstoff behandelt wird, strahlen die komplement�ren DNA-Fragmente Licht ab. Die Intensit�t und Position der Lichtstrahlung auf dem Chip liefert Informationen �ber die St�rke und die Unterschiede in der Expression verschiedener Gene.

Die DNA-Polymerase ist ein Enzym, das aus Desoxyribonukleotiden einen neuen DNA-Strang entlang einer DNA-Matrize synthetisiert. Sie haben eine Schl�sselrolle bei der DNA-Replikation, bei der die DNA w�hrend der Zellteilung verdoppelt wird.

Bei der DNA-Sequenzierung wird die Basenabfolge in einem DNA-Strang bestimmt, also die Reihenfolge von Adenin, Guanin,Thymin und Cytosin.

Das DNA-Shuffling ist eine Methode, mit der in vitro die Rekombination von homologen DNA-Sequenzen erm�glicht wird. Dabei werden bereits vorhandene Gensequenzen gemischt und neu kombiniert. Dadurch k�nnen zu Forschungszwecken gesunde Gene durch Gene mit gezielten Mutationen ausgetauscht werden, um deren Funktion zu untersuchen.

Liegt ein Gen in unterschiedlichen Auspr�gungen (Allelen) vor, wird die Auspr�gung als dominant bezeichnet, die sich als �u�erlich erkennbares Merkmal (Ph�notyp) durchsetzt. Das Allel, dessen Auspr�gung dabei �berdeckt wird, bezeichnet man als rezessiv.

Die Durchflusszytometrie (Fluorescence Activated Cell Sorting, FACS) ist ein Verfahren zur Analyse der Fluoreszenz- und Streulichteigenschaften von Einzelzellen in Suspension. Sie erlaubt die Charakterisierung und Unterscheidung morphologischer Eigenschaften von Zellen, die mit spezifischen Fluoreszenz-gekoppelten Antik�rpern markiert wurden.

E. coli ist die Kurzbezeichnung f�r das nat�rlich im Darm vorkommende Bakterium Escherichia coli. Diese Bakterienart wird bevorzugt bei der gentechnischen Forschung und bei biotechnologischen Anwendungen wie der Insulinproduktion genutzt, da es gut erforscht ist und beim Menschen keine Allergien verursacht.

Abk�rzung f�r extrazellull�re Matrix. Eine solche versuchen Biomaterialforscher mit Biohybrid-Systemen nachzuahmen.

Als Ektoderm bezeichnet man das �u�ere der drei Keimbl�tter, die sich w�hrend der Embryogenese entwickeln. Aus dem Ektoderm bilden sich Haut, Sinnesorgane und das zentrale Nervensystem.

Abk�rzung f�r den englische Bezeichnung enzyme linked immunosorbent assay. Verfahren in der Diagnostik, das die Eigenschaft von Antik�rpern nutzt, nur ganz bestimmte Strukturen (Antigene) zu erkennen und zu binden. Mit ELISAs wird das Vorhandensein und die Menge solcher Antigene in einer Probe bestimmt.

Embryonale Stammzellen (ES) entstehen bei der Teilung einer befruchteten Eizelle in eine Blastozyste und k�nnen sich in Zellen aller drei Keimbl�tter (Entodern, Ektoderm und Mesoderm), also praktisch alle Zellen des K�rpers, entwickeln. Man bezeichnet diese F�higkeit auch als pluripotent. F�r experimentelle Zwecke werden ES w�hrend der Blastulation aus der inneren Zellmasse eines Embryos (Embryoblast) gewonnen, der dabei zerst�rt wird.

Endorphine sind vom K�rper produzierte Opiate, die nach Verletzungen oder nach k�rperlichen Anstrengungen ausgesch�ttet werden und schmerzunterdr�ckend bzw. euphorisierend (�Gl�ckshormone�) wirken.

Als Entoderm bezeichnet man das innere der drei Keimbl�tter, die sich w�hrend der Embryogenese entwickeln. Aus dem Entoderm bilden sich die Dr�sengewebe der Organe Leber, Pankreas, Schilddr�se, Thymus, Verdauungstrakt (ohne Mundh�hle und After), Atmungstrakt und Harnblase.

Enzyme sind Proteine, die als Katalysatoren bestimmte biochemische Reaktionen beschleunigen. Sie sind von zentraler Bedeutung f�r alle Stoffwechselvorg�nge in einem Organismus und katalysieren z.B. den Fettabbau (Lipasen), spalten St�rke (Amylasen) und verdauen DNA (Nukleasen).

Die Epigenetik besch�ftigt sich mit vererbbaren Merkmalen, die nicht in der Sequenz der Gene festgelegt sind. Epigenetische Vorg�nge steuern die Aktivit�t von Genen. Ein wichtiger Mechanismus ist bsp. die DNA-Methylierung, einer Art chemischen Verpackung. Der Grad und das Muster der Methylierung ist bei unterschiedlichen Zelltypen verschieden.

Damit bezeichnet man reversible, chemische Ver�nderungen der DNA, mit der unabh�ngig vom genetischen Code der Aktivit�tszustand von Genen vererbt oder reguliert wird. Epigenetische Modifikationen sind z.B. Methylierung, Acetylierungen und Phosphorylierung von DNA-Histon-Strukturen, die den Verpackungsgrad der DNA bestimmen und somit ein Ablesen bestimmter Gene verhindern.

Erythropoetin (EPO) ist ein Hormon, das von der Niere hergestellt wird und als Wachstumsfaktor die Bildung roter Blutk�rperchen im Knochenmark anregt.

Erythrozyten sind die roten Blutk�rperchen im Blut von Wirbeltieren, die das Sauerstoff bindende Protein H�moglobin enthalten und damit die Versorgung und den Transport von Sauerstoff zu den Zellen gew�hrleisten.

Rote Blutk�rperchen, deren Aufgabe im Sauerstofftransport von der Lunge in den gesamten K�rper besteht. Dies wird �ber den roten Blutfarbstoff H�moglobin bewerkstelligt. Aufgrund unterschiedlicher Zuckerstrukturmuster auf den Erythrozyten werden die vier Blutgruppen A, B, AB und 0 unterschieden.

Ethidiumbromid (EtBr) ist ein karzinogener Farbstoff, der in der Molekularbiologie zum Nachweis von Nukleins�uren benutzt wird. Der Farbstoff lagert sich zwischen den Basen der DNA oder RNA ein und erh�ht dadurch die Fluoreszenz im ultravioletten Licht.

Als Eukaryonten werden alle Organismen bezeichnet, deren Zellen einen Zellkern und Zellorganellen enthalten. Zu den Eukaryonten geh�ren Protozoen (Einzeller), Algen, Pilze, Pflanzen, Tiere und der Mensch.

Ein Exon ist der kodierende Teil eines eukaryontischen Gens, das in ein Protein �bersetzt wird. Davon unterscheidet man nicht-kodierende Bereiche, so genannten Introns.

Die Expression beschreibt die Biosynthese von RNA und Proteinen aus der genetischen Information (Gene). Wie stark oder wie schwach ein Gen exprimiert wird, kann beispielsweise �ber die Menge der RNA oder des entsprechenden Proteins bestimmt und reguliert werden.

Extrakorporal bedeutet �au�erhalb des K�rpers befindlich�.

�au�erhalb der Zelle�, Prozesse und Signalereignisse, die au�erhalb der Zelle passieren oder von dort eintreffen.

Als extremophil werden Mikroorganismen beschrieben, die unter extremen, lebensfeindlichen Umweltbedingungen leben.

Englische Abk�rzung f�r fluorescence activated cell scanner/sorter. FACS-Ger�te messen bei der Durchflusszytometrie die Merkmale einer gro�en Anzahl von Zellen, die zuvor mit fluoreszierenden Farbstoffen markiert wurden. Mit Laserstrahlen werden diese angeregt und anschlie�end zum Leuchten gebracht.

Die Fermentation bezeichnet in der Biotechnologie die Umsetzung von biologischen Materialien mit Hilfe von Bakterien, Pilz-oder Zellkulturen oder durch Zusatz von Enzymen.

Ein Fermenter ist ein Beh�lter, indem Mikroorganismen unter optimalen Wachstumsbedingungen zur Gewinnung ihrer Stoffwechselprodukte kultiviert werden. Fermentoren werden auch als Bioreaktoren bezeichnet und umfassen Volumina von mehr als 100 Kubikmeter.

Freie Radikale sind Molek�lteile mit einem ungepaarten und deshalb sehr reaktionsfreudigen Elektronenpaar, die durch Stoffwechselprozesse, extreme Hitze oder Strahlung entstehen. Sie l�sen in der Zelle Kettenreaktionen aus, die zu Zellsch�den und auch Krebs f�hren k�nnen. Im K�rper werden freie Radikale durch Antioxidantien neutralisiert.

Mit Functional Food bezeichnet man Lebensmittel, die mit zus�tzlichen Inhaltsstoffen angereichert werden und dadurch eine gesundheitsf�rdernde Wirkung haben sollen.

Ein Fusionsprotein besteht eigentlich aus zwei unterschiedlichen Proteinen, die miteinander verbunden sind, weil ihre Gene hintereinander im Genom liegen und ohne Unterbrechung wie ein einziges Gen abgelesen werden.

Untergruppe der Lektine. Galektine sind wichtig f�r das Wachstum und die Ausdifferenzierung von Zellen und k�nnen beispielsweise die Zellteilung oder den programmierten Zelltod beinflussen.

Mit GCP (Good Clinical Practice) wird die Durchf�hrung medizinischer Behandlungen und klinischer Tests bezeichnet, bei denen ethische, nach praktischen Gesichtspunkten und vom aktuellen Stand der wissenschaftlichen Erkenntnis abh�ngige Regeln beachtet werden. Diese Richtlinien werden durch Leitlinien f�r die Herstellung der eingesetzten Arzneimittel und Medizinprodukte erg�nzt, die nach der so genannten Good Manufacturing Practice (GMP) hergestellt wurden.

Mit dieser Methode lassen sich Nukleins�uremolek�le oder Proteine analysieren. Die Proben werden in ein Gel aus Agarose oder Polyacrylamid eingebettet. Ein elektrisches Feld trennt die Molek�le aufgrund ihrer unterschiedlichen Beweglichkeit der Gr��e nach auf.

Ein Genchip oder DNA-Chip ist ein Glas- oder Silizium-Tr�ger, auf dem hunderte oder tausende Gensonden in einem Raster angeordnet sind. Diese Gensonden bestehen aus einzelstr�ngiger DNA, die mit komplement�ren DNA-Fragmenten aus einer Probe verschmelzen k�nnen und dabei eine Farbreaktion ausl�sen. Mit Hilfe von DNA-Chips lassen sich sehr viele verschiedene Gene in RNA-oder DNA-Proben in einem Arbeitsschritt nachweisen. So kann beispielsweise untersucht werden, welche Gene zu einer bestimmten Lebensphase aktiv sind.

Mit dem Begriff ,Gene Silencing� ist das aktive Abschalten bzw. die Inaktivierung von Genen durch epigenetische Modifikationen oder durch molekularbiologische Methoden wie RNA-Interferenz (RNAi) gemeint.

Der genetische Code beschreibt die spezifische Kodierung von jeweils drei aufeinanderfolgenden Basen auf der DNA bzw. RNA (Codon) f�r eine spezifische Aminos�ure. So steht zum Beispiel das Basentriplett GAU f�r die Aminos�ure Asparagins�ure. Insgesamt bilden 64 Codone den genetischen Code, der im Prinzip f�r alle Lebewesen gleich ist. Durch die Abfolge der Basensequenz auf der DNA (bzw. RNA) wird daher die Aminos�uresequenz eines Proteins kodiert.

Als Genexpression wird die Synthese von RNA bzw. eines Proteins nach dem Bauplan eines Gens auf der DNA bezeichnet. Die Genexpression verl�uft in zwei Schritten: der Transkription (�bersetzung von DNA in RNA) und der Translation (�bersetzung von RNA in Protein).

Eine Genkarte stellt die lineare Anordnung der Gene im Genom eines Organismus dar.

Gesamtheit aller Erbinformationen eines Organismus. In Eukaryonten verf�gt jede Zelle in ihrem Zellkern �ber die gesamte Erbinformation.

Der Genotyp ist die gesamte genetische Ausstattung eines Individuums.

Der Genpool bezeichnet die Gesamtheit aller Genvariationen (Allele) von Genen einer Population.

Eine Gensonde ist eine kurze einzelstr�ngige RNA- oder DNA-Sequenz, die radioaktiv oder mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert ist und an komplement�re Nukleins�uresequenzen bindet. Durch die Markierung k�nnen mit Hilfe von Gensonden bestimmte Gene in einer DNA-Probe nachgewiesen werden.

Therapeutisches Verfahren, mit dem gezielt Gene in Zellen eines Individuums eingeschleust werden, um Erbkrankheiten oder Gendefekte urs�chlich zu behandeln. Bislang wurde noch keine Gentherapie als offizielles therapeutisches Verfahren zugelassen.

Mit Gentransfer ist ein Prozess der �bertragung von Genen zwischen verschiedenen Organismen gemeint.

GFP (Green Fluorescent Protein) ist ein gr�n fluoreszierendes Protein und stammt urspr�nglich aus der Qualle Aequorea victoria. GFP wird zur Untersuchung biologischer Prozesse in Kombination mit anderen Proteinen als Fusionsprotein genutzt, um die Genexpression und die r�umliche Verteilung des fusionierten Proteins in lebenden Zellen direkt zu beobachten.

Bezeichnung f�r komplexe Zuckermolek�le (Mehrfach- und Vielfachzucker), die �ber glykosidische Bindungen verkn�pft sind.

Darunter wird die strukturelle Analyse der Zuckermolek�le verstanden. Es kommen u.a. Methoden der Chromatographie, Massenspektrometrie, R�ntgenkristallographie und Kernspinresonanzspektroskopie zum Einsatz.

Darunter wird die gezielte Beeinflussung der Glykosylierung verstanden. Derzeit sind rund 200 Enzyme bekannt, die zur Glykosylierungsmaschinerie z�hlen. Glykodesigner versuchen, in diese Maschinerie gezielt einzugreifen, beispielsweise bei der biotechnologischen Herstellung von therapeutischen Proteinen und Antik�rpern.

Molek�le, die aus Zucker und anderen Komponenten bestehen.

Mit Zuckerstrukturen ausgestattete Fettmolek�le.

Chemische Molek�le, die die Strukturen der Zucker nachahmen und als Therapeutikum eingesetzt werden.

Makromolek�le, die aus einem Protein und einer oder mehreren gebundenen Zuckergruppen bestehen und im Organismus vielf�ltige Aufgaben �bernehmen.

Enzyme, die zur Gruppe der Hydrolasen gez�hlt werden und eine glykosidische Bindung unter Verbrauch eines Wassermolek�ls aufspalten k�nnen.

Die Glykosylierung, Verzuckerung, beschreibt einen enzymatischen Prozess, bei dem Saccharide an Proteine (Glykoproteine) oder Lipide (Glykolipide) gekn�pft werden. Die Mehrzahl der eukaryontischen Proteine sind glykosyliert. Glykosylierungsmuster sind entscheidend f�r die Stabilit�t und die biologische Aktivit�t des betreffenden Molek�ls.

Glykosyltransferasen sind hochspezifische Enzyme, die als Katalysatoren Einfachzucker-Einheiten eines aktivierten Zuckers, so genannte Glykosylreste, auf ein Akzeptor-Molek�l, �blicherweise einen Alkohol, �bertragen. Diese Reaktionen laufen normalerweise bei der Bildung von Glykoproteinen als N-Glykosylierung im endoplasmatischen Retikulum oder als O-Glykosylierung im Golgi-Apparat ab.

Der Begriff Good Manufacturing Practice (GMP)beschreibt Richtlinien f�r ein standardisiertes Arbeiten im Labor sowie bei der Produktion, um die Qualit�t der Produkte sicherzustellen.

Golden Rice ist eine gentechnisch ver�nderte Reissorte, in der das Provitamin A (Beta-Carotin) angereichert ist. Der Reis wurde 1999 von Ingo Potrykus aus Z�rich und Peter Bayer aus Freiburg mit Unterst�zung internationaler Stiftungen und Unternehmen entwickelt.

Guanin (Abk. �G�) ist eine Purinbase und Bestandteil der Nukleins�uren (DNA und RNA), die der Speicherung und Weitergabe der genetischen Information dient.

Als GVO (Abk. f�r gentechnisch ver�nderter Organismus) bezeichnet man Organismen, deren Erbmaterial mit Hilfe gentechnischer Methoden gezielt ver�ndert wurde, um bestimmte Eigenschaften zu vermitteln, die mit herk�mmlichen Z�chtungsverfahren nicht zu erreichen sind. Dazu z�hlt z.B. die �bertragung von Genen �ber Artgrenzen hinweg.

Als G�rung bezeichnet man Stoffwechsel-Prozesse, bei denen organisches Material energiegewinnend unter Sauerstoffabschlu� (anaerob) zersetzt wird.

Der einfache Chromosomensatz, in dem jedes Chromosom nur einmal vorkommt, wird als haploid bezeichnet. Ei- und Spermazellen besitzen z. B. einen haploiden Chromosomensatz.

Hefen sind einzellige Pilze, die sich durch Sprossung oder Teilung (Spaltung) vermehren. Sie werden mittlerweile h�ufig in der Biotechnologie als Produzenten f�r bestimmte Eiwei�e eingesetzt.

Helicobacter pylori ist ein Bakterium, das sich in der Magenschleimhaut einnistet und dadurch Entz�ndungsreaktionen hervorruft, die zur Bildung von Magengeschw�ren f�hren k�nnen.

Eine Zelle oder ein Organismus ist heterozygot, wenn ein Gen in zwei unterschiedlichen Auspr�gungen auftritt.

Spezielles Protein bei Eukaryonten, um das die DNA gewickelt ist und der Kompression des Genoms besonders bei der Bildung der Chromosomen dient.

HIV (Human Immunodeficiency Virus) ist der Erreger der Immunschw�chekrankheit AIDS. HIV ist ein Retrovirus, bei dem die Erbinformation aus RNA besteht. Zur Vermehrung des Virus wird die RNA zun�chst in der infizierten Zellen in DNA �zur�ck umgeschrieben� (revers transkribiert) und dann fest in das Genom der Wirtszelle integriert.

Das Hochdurchsatzverfahren ist ein schnelles, automatisiertes Verfahren zur Analyse und Messung einer gro�en Anzahl von Proben.

HPLC (High Performance Liquid Chromatography, Hochleistungs-Fl�ssigchromatographie) ist eine chemisch-analytische Methode, mit der Substanzen voneinander getrennt, identifiziert und genau quantifiziert werden k�nnen.

Wasser anziehend (liebend), gut in Wasser l�slich

Wasser absto�end (meidend), nur schlecht in Wasser l�slich

Eine Methode, bei der ein bestimmtes Protein in Zell- oder Gewebeproben durch Bindung von Fluoreszenzfarbstoff-markierten Antik�rpern nachgewiesen wird.

Immunglobuline (Ig) sind Proteine, die vor allem als Antik�rper einen zentralen Bestandteil des Immunsystems ausmachen. In den meisten Wirbeltieren unterscheidet man f�nf verschiedene Klassen (Isotypen) von Immunglobulinen, die sich nach ihrem Wirkungsort und Funktion einteilen lassen: IgG, IgA, IgM, IgE und IgD

Als Immunisierung wird das aktive Einbringen eines Immunogens in den K�rper bezeichnet, das eine Immunreaktion ausl�sen soll. Bei einer Schutzimpfung geschieht dies durch abgeschw�chte Krankheitserreger, die den K�rper anschlie�end vor einer Infektionskrankheit sch�tzen sollen.

Gene, die abh�ngig von ihrer elterlichen Herkunft aktiv oder inaktiv vererbt werden, erhalten eine genomische Pr�gung (Imprinting) durch epigenetische Modifikationen der DNA.

Mit diesem Begriff werden Experimente beschrieben, die mit Hilfe von Computermodellen (in silicium) durchgef�hrt werden.

Prozesse oder Experimente, die �im Reagenzglas� (lat. in vitro) durchgef�hrt werden.

Prozesse oder Experimente, die im lebenden (lat. in vivo) Organismus oder in der lebenden Zelle durchgef�hrt werden oder ablaufen.

Substanzen, die chemische bzw. biologische (enzymatische) Reaktionen verlangsamen oder blockieren.

Bei einer Insertion werden ein oder mehrere Nukleotide in einen bestehenden DNA-Strang eingef�gt.

Insertionsmutagene sind Substanzen, die sich in die DNA einlagern und dadurch Ver�nderungen in der genetischen Information ausl�sen.

Botenstoffe, die von Immunzellen ausgesch�ttet oder als Signale erkannt werden und daraufhin eine Immunantwort stimulieren.

�innerhalb einer Zelle�, alle Prozesse und Ereignisse, die abgegrenzt durch die Zellmembran innerhalb der Zelle stattfinden.

Ein Intron ist ein nicht-kodierender Abschnitt eines eukaryontischen Gens auf der DNA. Er wird nach der Transkription aus der mRNA herausgeschnitten und daher nicht in ein Protein �bersetzt. Davon unterscheidet man kodierende Bereiche, so genannten Exons.

Bezeichnung f�r alle Chromosomen, die in einem Individuum vorkommen und innerhalb einer Art normalerweise gleich sind. Der Mensch besitzt in beiden Geschlechtern 46 Chromosomen, n�mlich 22 Chromosomenpaare (Autosome) und jeweils zwei Geschlechtschromosome (Gonosome) f�r Frauen (XX) und M�nner (XY).

Killerzellen sind spezialisierte Lymphozyten des Immunsystems, die infizierte oder ver�nderte K�rperzellen erkennen und abt�ten.

Ein Klon ist ein genetisch identischer Nachkomme eines einzelnen Individuums, der sich durch Teilung aus einer Zelle gebildet hat (z.B. Bakterien- oder Zellkolonien, eineiiger Zwillling).

Mit Klonen bezeichnet man die Herstellung eines genetisch identischen Organismus aus Pflanze,Tier oder Mensch.

Als Klonierung bezeichnet man in der Molekularbiologie eine Methode, mit der bestimmte DNA-Fragmente, z.B einzelne oder mehrere Gene, mit Hilfe von Vektoren in eine Empf�ngerzelle. z. B. Bakterien, eingebracht und vermehrt werden. Daneben kann eine Klonierung auch durch somatischen Zellkerntransfer oder Zellteilung vollzogen werden.

In der Genetik wird davon gesprochen, dass Abschnitte auf der DNA, so genannte Gene, den Bauplan von Proteine kodieren. Auf der DNA von Eukaryonten unterscheidet man zus�tzlich kodierende (Exons) und nicht-kodierende (Introns) Abschnitte.

In der Stoffklasse der Kohlenhydrate wird zwischen Einfachzuckern (Monosaccharide), Zweifachzuckern (Disaccharide), Mehrfachzuckern (Oligosaccharide) und Vielfachzuckern (Polysaccharide) unterschieden.

Damit wird die Zuordnung der vier Basen Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin zueinander in einem DNA-Molek�l beschrieben. Adenin ist immer mit Thymin (bzw. Uracil in der RNA) gepaart, w�hrend sich Guanin nur mit Cytosin zusammenlagert. Die Abfolge der Basen (Basensequenz) zueinander in den beiden DNA-Str�nge ist dann komplement�r.

Rezeptormolek�le, die zielgerichtet Zuckerstrukturen erkennen und �ber eine Bindung biochemische Reaktionen ausl�sen k�nnen.

Leukozyten sind die wei�en Blutzellen, die im Blut und in der Lymphe durch den K�rper zirkulieren und Krankheitserreger bek�mpfen. Sie bilden mit zahlreichen Untergruppen einen wichtigen Bestandteil des Immunsystems und umfassen u.a. Lymphozyten (T-Zellen, B-Zellen), Makrophagen, Dendritische Zellen, Neutrophile, Basophile Granulozyten.

Ein Ligand ist ein Bindungspartner, das beispielsweise an ein Zielprotein (Rezeptor) bindet.

(griech. lipos �Fett�) Sammelbezeichnung f�r wasserunl�sliche (hydrophobe) Naturstoffe, zu denen auch die die Fette (Trigylceride) geh�ren.

Liposome sind kugelf�rmige �Fettk�rperchen�, in die physiologisch aktive Substanzen �eingepackt� und in den K�rper eingeschleust werden k�nnen. Aufgrund ihrer �u�eren Lipid-Doppelmembran k�nnen diese Membran-Bl�schen (Vesikel) leicht mit Zellmembranen verschmelzen und dabei ihren Inhalt abgeben.

Lymphozyten geh�ren zu den wei�en Blutzellen und sind Teil der k�rpereigenen Immunabwehr. Man unterscheidet T-Lymphozyten, B-Lymphozyten und nat�rliche Killerzellen (NK-Zellen)

Abk�rzung f�r monoklonale Antik�rper. Strukturell identische Antik�rper, die �ber die gleiche Bindungsstelle f�r ein Antigen verf�gen und als eine wichtige Klasse biotechnologisch hergestellter Medikamente gelten.

�Fresszellen�, Untergruppe der Leukozyten, deren Aufgabe es ist, tote Zellen oder als k�rperfremd markierte Substanzen (Bakterien) durch Phagozytose zu eliminieren und deren Bestandteile anschlie�end als Antigene T-Zellen zu pr�sentieren, die daraufhin eine spezifische Immunantwort einleiten k�nnen.

b�sartig, dem menschlichen K�rper durch Aufbau von Fremdgewebe sch�digend.

Markergene werden in der molekularbiologischen Forschung eingesetzt, um den erfolgreichen Transfer und die Expression von Genen bei gentechnischen Ver�nderungen nachzuverfolgen oder darauf �selektieren� zu k�nnen. Markergene werden dabei gemeinsam mit dem Gen eingeschleust, das dem Organismus neue Eigenschaften verleihen soll.

Membranproteine sind in die Zellmembran eingelagerte Strukturen, die als Rezeptoren die Zell-Zell-Interaktion vermitteln, Informationen der �u�eren Umgebung in das Innere der Zelle �bertragen oder als Kan�le f�r bestimmte Substanzen agieren k�nnen.

Embryonales Bindegewebe, das sich vor allem aus den Zellen des Mesoderms entwickelt. Aus dem Mesenchym differenzieren sich im Laufe der Embryonalentwicklung Bindegewebe, Knochen, Muskeln, Sehnen, Blutgef��e und Blutzellen.

Das Mesoderm ist eine Zellschicht im fr�hen Embryonalstadium von Wirbeltieren, aus dem Knochen-, Knorpel-, Muskel-, Fett- und Bindegewebe entstehen. Das Mesoderm entwickelt sich aus der �u�eren und inneren Zellschicht (Ekto- und Entoderm) des fr�hen Embryos.

Mit Metabolismus wird der Stoffwechsel bezeichnet. Er umfasst den chemischen Abbau (Katabolismus) und und den Aufbau (Anabolismus) zelleigener Substanzen, die f�r das �berleben des Organismus oder der Zelle notwendig sind.

Die Methylierung ist eine DNA-Modifikation, bei der durch �bertragung von Methylgruppen an die Nukleotide eine chemische Ver�nderung an der DNA vorgenommen wird. Es handelt sich um Markierungen, die es der Zelle erm�glicht, Bereiche innerhalb der DNA f�r verschiedene Prozesse selektiv zu nutzen, beispielsweise bei Fehlerkorrekturen der DNA-Neusynthese, zum Schutz vor fremder DNA, oder bei der Markierung aktiver und inaktiver Gene bzw. Gen-Bereiche auf der DNA.

Kurze, sich wiederholende Abschnitte einer DNA, die aus ein, zwei oder drei Basenwiederholungen bestehen und �ber das gesamte Genom verteilt sind. Mikrosatelliten haben eine hohe Mutationsrate und sind daher individuell sehr verschieden, weshalb sie vor allem f�r forensische (�genetischer Fingerabdruck�) und allgemein humangenetische Analysen von Bedeutung sind.

Technische Systeme, deren funktionelle Strukturen nur wenige Mikrometer gro� sind. Ein Mikrometer entspricht einem Tausendstel Millimeter. Dabei werden Elemente der Mikroelektronik, Mikromechanik, Mikrofluidik, Mikrooptik, aber auch Entwicklungen der Bio- und Nanotechnologie genutzt. Bei diesen Gr��enordnungen ben�tigen biochemische Reaktionen weniger Zeit.

Einfachzucker (z.B. Glukose und Fruktose), kleinste Einheiten der Stoffklasse der Kohlenhydrate.

Boten-RNA (messenger RNA), Ribonukleins�ure, die von einer DNA als Matrize umgeschrieben (transkribiert ) wird. Die mRNA ist damit die Kopie eines zu einem Gen geh�rigen Teilabschnitts der DNA und enth�lt die Information f�r die Aminos�uresequenz eines Proteins.

Ver�nderung des Erbguts durch Einf�gen, Austauschen, oder Verlust von einzelnen Nukleotiden, Genen, Gen- oder DNA-Abschnitten. Mutationen sind Grundlage der Evolution und treten st�ndig in der Natur, z.B. durch UV-Strahlung, auf.

Forschungsfeld, das sich mit chemischen oder biologischen Strukturen besch�ftigt, die kleiner als 100 Nanometer sind. Ein Nanometer entspricht einem Millionstel Millimeter.

Enzym, das Nukleins�uren (DNA und RNA) abbaut oder zerschneidet.

Das Nukleotid ist der Grundbaustein der Nukleins�uren DNA und RNA. Es besteht aus einer Base, einem Zuckerrest und drei Phosphatresten. Unter Abspaltung von zwei Phosphatresten werden bei der DNA- bzw. RNA-Synthese Nukleotide �ber eine Phosphodiesterbindung miteinander verkn�pft.

Gene, die als Protoonkogene bei der Regulation des Zellwachstums und der Zellteilung eine wichtige Rolle spielen. Durch Mutationen entstehen Onkogene, die an der Entstehung von Krebs und Tumorwachstum beteiligt sind.

Die PCR (Polymerase Chain Reaction), Polymerase-Kettenreaktion, ist ein Verfahren zur Vervielf�ltigung einzelner DNA-Abschnitte.

Ein Peptid ist eine organisch-chemische Verbindung, das aus einer kurzen Aminos�urekette besteht. Aminos�ureketten mit weniger als 100 Aminos�uen bezeichnet man in der Regel als Peptide, mehr als 100 Aminos�uren bilden Proteine.

Der pH-Wert ist ein Ma� f�r die St�rke der sauren bzw. basischen Wirkung einer w�ssrigen L�sung.

Das Kurzwort f�r Bakteriophage bezeichnet einen Virus, das spezifisch Bakterien infiziert.

Die Photosynthese ist ein Prozess, bei dem mit Hilfe der Energie des Sonnenlichts aus Kohlendioxid und Wasser Kohlenhydrate (Zucker) und Sauerstoff entstehen. Dabei wird die Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt. Nicht nur gr�ne Pflanzen und Algen, sondern auch bestimmte Bakterien (Blaualgen) nutzen die Photosynthese f�r ihren Energiestoffwechsel.

Der Ph�notyp ist die Gesamtheit aller �u�erlich feststellbaren und physiologischen Merkmale eines Individuums.

Plantibodies sind Antik�rper oder Teile davon, die mit Hilfe gentechnisch ver�nderter Pflanzen produziert werden. Ein Beispiel ist etwa die Produktion eines speziellen Antik�rpers (IgA) in Tabak, der gegen ein Oberfl�cheneiwei� des Kariesbakteriums Streptococcus mutans gerichtet ist und in Zahnpasten zur Kariespr�vention eingesetzt werden soll.

Ringf�rmiges doppelstr�ngiges DNA-Molek�l, das zur Selbstreplikation (Vervielf�ltigung) f�hig ist und zumeist in Prokaryonten vorkommt. In der Molekularbiologie werden Plasmide als Vektoren zur �bertragung und Vervielf�ltigung von Genen benutzt.

Als pluripotent bezeichnet man die F�higkeit von embryonalen Stammzellen, sich in vitro und in vivo in Zellen aller drei Keimbl�tter (Entoderm, Ektoderm und Mesoderm) sowie in Zellen der Keimbahn auszudifferenzieren.

Chemische Verbindung aus gleichartigen Einheiten, die eine kettenartige oder verzweigte Struktur besitze. Viele Kunststoffe wie Polyester sind Polymere.

Mit Polymorphismus bezeichnet man die Variation eines Gens in einer Population. Wenn die H�ufigkeit einer bestimmten Variante (eines Allels) gr��er als 1% ist, spricht man von einem Polymorphismus, anderenfalls handelt es sich um eine Mutation.

Vielfachzucker, der aus vielen Einfachzuckereinheiten (Monosacchariden) aufgebaut ist.

Komplexes Zuckermolek�l, das sich als m�gliches Ger�stmaterial zum Einsatz beim Tissue Engineering eignet.

Prione (PrP) sind Proteine, die nat�rlicherweise im Gehirn vorkommen und durch eine Missfaltung pathogene Eigenschaften aus�ben. Pathogene Prione sind mit gro�er Wahrscheinlichkeit beim Menschen f�r die Creutzfeld-Jakob-Krankheit, bei Rindern f�r die Bovine Spongioforme Enzephalopathie (BSE) und bei Schafen f�r Scrapie verantwortlich.

Im engeren Sinne sind Probiotika definierte lebende Mikroorganismen, die in ausreichender Menge in aktiver Form in den Darm gelangen und dadurch positive gesundheitliche Wirkungen erzielen.

Prokaryonten sind einzellige Organismen, die keinen Zellkern und keine Zellorganellen haben. Ihre Erbinformation tragen sie haupts�chlich auf einem einzigen Chromosom, das ringf�rmig geschlossen ist (Plasmid). Bakterien und Blaualgen sind typische Prokaryonten.

Der Promotor ist der regulatorische Bereich eines Gens auf der DNA, von dem aus die Aktivit�t eines Gens (Genexpression) gesteuert wird.

Proteasen sind Enzyme, die Proteine oder Peptide spalten (zerschneiden) k�nnen.

Ein Protein-Chip ist ein Tr�ger aus Glas oder Kunststoff, auf dem beispielsweise Antik�rper in gro�er Zahl und Dichte in einem Raster auf Mikrooberfl�chen aufgebracht sind. An die Antik�rper k�nnen spezifische Eiwei�e aus einer Probe binden. �ber eine Farbreaktion und mit Hilfe eines mikrooptischen Systems kann festgestellt werden, welche Antik�rper ein Eiwei� gebunden haben.

Makromolek�l aus kovalent verkn�pften Amnios�ureresten (ugs. �Eiweiߓ). Proteine z�hlen in allen lebenden Zellen zu den wichtigen Funktionstr�gern zellul�rer und anderer physiologischer Prozesse, indem sie Stoffe transportieren, Ionen pumpen, chemische Reaktionen katalysieren und Signalstoffe erkennen. Aufgebaut sind Proteine aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel.

Vergleichende, umfassende Analysen von Proteinbest�nden von Organismen, Organen, Geweben oder Zellen.

Bei Punktmutationen ist eine einzelne Base in der DNA vertauscht oder fehlt.

Damit wird die gezielte Neukombination von bisher nicht verkn�pfter genetischer Information bezeichnet. Im pharmazeutischen Bereich ist damit die gentechnische Herstellung von Wirkstoffen gemeint.

Ein Reporterprotein ist ein Marker, der ein sichtbares oder me�bares Lichtsignal abgibt, und mit dem die erfolgreiche �bertragung von beispielsweise DNA oder die St�rke der Genexpression nachgewiesen werden kann.

Beim reproduktiven Klonen wird ein klonierter Embryo einer Leihmutter eingepflanzt und die Entwicklung bis zur Geburt abgewartet.

Gruppe von RNA-Viren, die Ribonukleins�ure als Erbinformation enthalten. Mit dem viralen Enzym Reverse Transkriptase wird die RNA bei der Infektion einer Zelle in DNA umgeschrieben und stabil in das Genom der Wirtszelle integriert, die daraufhin die Virenbestandteile herstellt.

Ein Rezeptor ist (h�ufig) ein Membranprotein auf der Zelloberfl�che, das nach Bindung eines spezifischen Liganden eine Abfolge von Reaktionen und Signalen in der Zelle ausl�sen kann.

Ein Gen ist rezessiv, wenn es von der dominanten Auspr�gung des gleichen Gens (Allel) unterdr�ckt wird. Es wird nur dann als �u�erliches Merkmal sichtbar, wenn zwei rezessive Allele des Gens vorliegen.

Ribosome sind Komplexe aus Proteinen und Ribonukleins�uren (ribosomale RNA, rRNA), die im Zytoplasma Proteine nach dem Bauplan der mRNA als Vorlage herstellen. Dieser Prozess der Proteinbiosynthese, bei der wird auch als Translation bezeichnet.

RNA (= Ribonukleins�ure) ist ein wichtiger Informations- und Funktionstr�ger in Zellen und besteht aus einer einzelstr�ngigen Nukleins�ure, die im Aufbau der DNA sehr �hnlich ist. Sie besteht ebenfalls aus einem Zucker-Phosphatr�ckgrat und einer Abfolge von vier Basen. Beim Zuckermolek�l handelt es sich aber um Ribose und anstelle von Thymin enth�lt RNA die Base Uracil. Man unterscheidet drei Untergruppen (mRNA, rRNA, tRNA) die alle bei der Proteinbiosynthese wichtige Aufgaben erf�llen.

Nat�rlicher Mechanismus zur Genregulation oder Abwehr von Viren in eukaryontischen Zellen, wodurch die Aktivit�t einzelner Gene gehemmt wird, indem die zugeh�rige Boten-RNA (mRNA) durch kleine RNA-Molek�le (siRNA) erkannt und zerschnitten wird.

Die RNA-Polymerase ist ein Enzym, das aus Ribonukleins�ure-Bausteinen die Synthese von Ribonukleins�uremolek�len (z.B. mRNA) an der DNA als Vorlage katalysiert. Dieser Vorgang wird auch als Transkription bezeichnet.

Als Ger�stsubstanz benutzte biologische Strukturen, die bei der Z�chtung von k�nstlichen Ersatzgeweben und Transplantaten eingesetzt werden. Sie bilden das Gewebe oder Organ nach, dienen als Tr�ger f�r Zellen und sind eine mechanische St�tze f�r die Zusammenf�hrung verschiedener Gewebe.

SDS-PAGE (engl. Sodium DodecylSulfate PolyAcrylamide Gel Electrophoresis) ist ein gelelektrophoretisches Verfahren, bei dem verschiedene Proteine in einem elektrischen Feld nach ihrer Gr��e aufgetrennt und analysiert werden k�nnen.

Kleine Molek�le, sekund�re Botenstoffe (z.B. cAMP, Kalzium-Ionen), deren Konzentration in Reaktion auf ein eintreffendes Hauptsignal ver�ndert wird und der Signal�bertragung und Signalverst�rkung innerhalb einer Zelle dient.

Mit Sequenz ist die Abfolge der Basen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin auf der DNA (bzw. Uracil statt Thymin auf der RNA) oder die Abfolge von Aminos�uren eines Proteins gemeint.

Diese Molek�le geh�ren zu den sauersten im menschlichen K�rper und spielen insbesondere f�r das Immunsystem eine wichtige Rolle: Sie helfen zum Beispiel bei der Aus�bung der Schutzfunktion von wei�en Blutk�rperchen (Leukozyten), die ein Teil des Waffenarsenals des K�rpers im Kampf gegen Krankheitserreger und Entz�ndungen darstellen.

Die gr��te Gruppe der Sialins�ure-bindenden Lektine. Von dieser Eiwei�familie sind 14 verschiedene Typen bekannt. Sie kommen vor allem auf den Oberfl�chen von Zellen des Immunsystems vor, beeinflussen die Kommunikation der Immunzellen untereinander und kontrollieren das Ausma� ihrer Aktivit�t.

Prozesse der Signal�bertragung, bei denen eine Zelle �u�ere Reize mit Rezeptoren aufnimmt, umwandelt und in das Zellinnere weiterleitet. Dabei sind eine Vielzahl an Enzymen beteiligt, die nacheinander geschaltet (Signalkaskade) das Signal weiterleiten und verst�rken. Signaltransduktionsprozesse erlauben der Zelle auf Ver�nderung ihrer Umwelt zu reagieren.

Eine siRNA (small interfering RNA) ist eine nur 21-28 Nukleotide lange RNA, die an komplement�re mRNA-Molek�le bindet und deren Abbau einleitet. In der Molekularbiologie werden synthetisch hergestellte siRNAs eingesetzt, um durch RNA-Interferenz (RNAi) die Aktivit�t von spezifischen Zielgenen zu verringern.

�Pr�zisionszucht�, bei der das Erbgut von gekreuzten Pflanzen genau analysiert wird, um danach die passenden Kreuzungspartner oder gezielt zu selektieren. Dabei entstehen keine transgenen Pflanzen, da keine artfremden Gene in die DNA eingebaut werden.

Abk�rzung f�r Single Nucleotide Polymorphisms. Bezeichnet die Variation einzelner Nukleotide innerhalb eines Gens oder des Genoms. Wenn die H�ufigkeit dieser Variation in einer Population gr��er als 1% ist, spricht man von einem Polymorphismus, anderenfalls handelt es sich um eine Mutation. SNPs geben zudem Aufschluss �ber den Zusammenhang von Genen und Krankheiten.

(griech. soma) �den K�rper betreffend� oder �zum K�rper geh�rig�

Alle K�rperzellen mit Ausnahme der Keimzellen (Gameten).

Verwendete Methode des Klonens (�Nukleustransfer�), bei der dem zu klonenden Organismus eine Zelle entnommen und der Zellkern mit der Erbmasse isoliert wird. Der Zellkern des Spenders wird in eine zuvor entkernte Eizelle injiziert und zum Wachstum angeregt. Aus daraus entstehenden Embryonen k�nnen embryonale Stammzellen gewonnen werden.

Vorgang, bei dem ein RNA-Molek�l zurechtgeschnitten (gesplei�t) wird. Bei der Transkription wird zun�chst ein RNA-Strang synthetisiert, der sowohl kodierende (Exons) als auch nicht-kodierende (Introns) Bereiche enth�lt. Die Introns werden dann aus dem so genannten Prim�rtranskript herausgeschnitten, so dass die fertige mRNA nur noch Exone enth�lt. Unterschiedliches Splei�en der RNA f�hrt zu einer unterscheidlichen Kombination von Exons und damit zu verscheidenen Proteinen.

Stammzellen sind noch nicht ausdifferenzierte K�rperzellen mit der F�higkeit zur unbegrenzten Zellteilung. Sie besitzen das Potential, sich in nahezu jede beliebige Gewebezelle oder Zelltyp mit der entsprechenden Funktion zu entwickeln. Man unterscheidet embryonale und adulte Stammzellen.

Synapsen sind Kontaktstellen von Nervenzellen, an denen zur �bertragung der Erregungsleitung ein elektrischer Impuls durch Aussch�ttung von Neurotransmittern in ein chemisches Signal umgewandelt wird, das an der Zielzelle wieder ein elektrisches Signal erzeugt.

T-Zellen (T-Lymphozyten) sind wichtige Zellen des Immunsystems und gemeinsam mit den B-Lymphozyten an der erworbenen (adaptiven) Immunantwort beteiligt. Sie k�nnen spezifisch mit ihren Rezeptoren k�rperfremde Bestandteile (Antigene) erkennen, die ihnen durch andere Zellen auf deren Oberfl�che pr�sentiert werden.

Als Target bezeichnet man den Ziel- und Wirkort eines Wirkstoffs.

Kurze einzelstr�ngige DNA-Sequenzen an den Chromosomenenden von Eukaryonten. Die L�nge der Telomersequenz hat vermutlich einen Einfluss auf die Lebenserwartung eines Organismus, da sie sich bei jeder Zellteilung w�hrend der Replikation etwas verk�rzt.

Bildung und Zerst�rung eines klonierten Embryos nach wenigen Zellteilungen zur Gewinnung einzelner Zellen (embryonale Stammzellen), um diese in Zellkultur mittels geeigneter Wachstumsfaktoren in gew�nschte Gewebearten weiter wachsen zu lassen.

Thymin (Abk. �T�) ist eine Pyrimidin-Base und Bestandteil der DNA (in der RNA ersetzt durch Uracil), die der Speicherung und Weitergabe der genetischen Information dient.

Methode zum Transfer von fremder DNA in eine (eukaryontische) Zelle.

Bezeichnet entweder das Einschleusen von fremder DNA in (zumeist) Bakterien oder die Umwandlung eines differenzierten Zelltyps in einen anderen (z.B. Umwandlung in eine Tumorzelle).

Gentechnisch ver�nderte Organismen, denen ein artfremdes Gen hinzugef�gt wurde.

Synthese einer einzelstr�ngigen Boten-RNA (mRNA) nach Vorlage der DNA. Die DNA wird in RNA umgeschrieben (transkribiert) und bildet im Zellkern den ersten Schritt der Proteinbiosynthese.

Bei den Transkriptionsanalysen (Transcript Profiling) wird die gesamte mRNA in einer Probe untersucht, um die Aktivit�t der ersten Stufe der Proteinbiosynthese (Gentranskription) zu einem bestimmten Zeitpunkt zu analysieren.

Transkriptionsfaktoren sind DNA-bindende Proteine, die im Promotorbereich von Genen binden und in Assoziation mit der RNA-Polymerase die Transkription (das Ablesen) eines Gens als ersten Schritt der Proteinbiosynthese einleiten.

Prozess, bei dem die Basensequenz der mRNA in die Aminos�uresequenz eines Proteins �bersetzt (translatiert) wird. Die Translation ist nach der Transkription der zweite Schritt der Proteinbiosynthese und findet im Zytoplasma der Zelle an Ribosomen statt.

Unter Transplantation versteht man die �bertragung von Zellen, Geweben oder ganzen Organen. Je nach Herkunft des Transplantats und des Empf�ngers wird zwischen autologer (Spender und Empf�nger sind dieselbe Person), syngener (zwischen eineiigen Zwillingen, also genetisch identischen Organismen), allogener (Spender und Empf�nger geh�ren derselben Art an) und xenogener (Spender geh�rt einer anderen Art an) Transplantation unterschieden.

Die Transfer-RNA (tRNA) ist ein spezielles RNA-Molek�l mit einer dreiteiligen Basensequenz (Anticodon) und einer spezifisch gebundenen Aminos�ure. Bei der Translation (zweite Stufe der Proteinbiosynthese) bindet das Anticodon der tRNA das entsprechende Codon auf der mRNA, wodurch die jeweils richtige Aminos�ure in das entstehende Protein eingebaut wird.

Trypsin ist ein Enzym der Bauchspeicheldr�se, das Proteine aufspalten kann.

Uracil (Abk. �U�) ist eine Pyrimidin-Base und Bestandteil der Ribonukleins�uren (RNA). Ersetzt in RNA-Molek�len die Base Thymin der DNA und bildet komplement�re Wasserstoffbr�cken-Bindungen mit Adenin.

Vektoren sind replikationsf�hige genetische Transportsysteme (Viren, Plasmide), mit denen DNA von einem Organismus in einen anderen �bertragen wird.

Infekti�ses Partikel, das aus einer Proteinh�lle besteht und entweder DNA oder RNA als Erbinformation enth�lt. Da Viren sich nicht selbstst�ndig vermehren k�nnen, dringen sie in andere Organismen ein (infizieren sie) und programmieren deren Stoffwechsel zur Produktion von Virusbestandteilen um. Viren infizieren Zellen von Eukaryonten und Prokaryonten.

Signalproteine, die zwischen Zellen �bertragen werden und wichtige Rollen bei vielen Entwicklungsprozessen von mehrzelligen Organismen spielen.

Der Wildtyp ist die Bezeichnung f�r ein Gen oder einen Organismus in nat�rlicher Auspr�gung, so wie sie in der Evolution entstanden sind.

Verpflanzung eines Organs, bei dem Spender und Empf�nger des Organs unterschiedlichen Arten angeh�ren (z.B. Tier auf Mensch).

Die Zelle ist die kleinste Einheit eines Organismus. Lebewesen k�nnen aus einer einzigen Zelle (Einzeller) bestehen oder sind aus vielen verschiedenen hochspezialisierten Zellen (Vielzeller) aufgebaut.

Der Zellkern (lat. �Nukleus�) ist die gr��te Zellorganelle und Hauptmerkmal der Eukaryonten. Im Zellkern ist der gr��te Teil der zellul�ren DNA enthalten, die dort auch in RNA umgeschrieben (transkribiert) und w�hrend der Zellteilung verdoppelt (repliziert) wird.

Kultivierung von isolierten Zellen in vitro in einem k�nstlichen N�hrmedium zu Forschungszwecken

Zelllinien sind unsterbliche Zellen die dauerhaft unter Zellkulturbedingungen unbegrenzt vermehrt werden k�nnen. Davon unterscheidet man Prim�rkulturen, also Zellen, die direkt aus einem Gewebe gewonnen werden und nur eine begrenzte Lebensdauer besitzen.

Intrazellul�re, von einer Membran umschlossene funktionelle Untereinheit einer Zelle.

Intrazellul�re, von einer Membran umschlossene funktionelle Untereinheit einer Zelle.

Zyklischer Ablauf aller biochemischen Vorg�nge einer Zelle, die von einer Zellteilung zur n�chsten durchlaufen werden. Der Zellzyklus gliedert sich grob in die Interphase, bei der die DNA und alle Zellbestandteile verdoppelt werden und in die Mitose, bei der die eigentliche Zellteilung und die Aufteilung der Chromosomen stattfindet.

Als Zygote wird eine befruchtete Eizelle bezeichnet, die durch Verschmelzung der Erbinformation aus einer weiblichen und einer m�nnlichen Geschlechtszelle (Gamete) entsteht.

Zytokine sind Wachstumsfaktoren, die als Signalbotenstoffe Wachstum, Differenzierung und immunologische Reaktionen von Zellen regulieren. Sie werden von Zellen ausgesch�ttet und k�nnen auf denselben oder anderen Zellen an Rezeptoren binden und dort Signale ausl�sen.

Sustanzen, die f�r Zellen giftig sind und zu ihrem Absterben f�hren.