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Lern­zir­kel „Gen­tech­nik bei Pflan­zen und Tie­ren“

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.


Sta­ti­on 6: Trans­ge­ne Tiere als Krank­heits­mo­del­le

Maus  
Ab­bil­dung: Mo­dell­or­ga­nis­mus Nackt­maus  
Quel­le: http://​upload.​wi­ki­me­dia.​org/​wi­ki­pe­dia/​com­mons/​9/​95/​Nackt­maus_ 01.​jpg (28. 04. 2011), Ur­he­ber: Armin Kü­bel­beck, CC-Li­zenz 3.0
  		 

Bei der Suche nach den ge­ne­ti­schen Ur­sa­chen von Krank­hei­ten die­nen Tiere als Mo­dell­or­ga­nis­men. Bei Mäu­sen und Men­schen­af­fen sind die Gene meist an der­sel­ben Stel­le auf einem Chro­mo­som zu fin­den wie beim Men­schen. Wäh­rend zu­nächst mit na­tür­li­chen Mu­tan­ten ge­ar­bei­tet wurde, schaf­fen sich die For­scher in­zwi­schen maß­ge­schnei­der­te Mo­del­le.

So ent­wi­ckel­te eine Ar­beits­grup­pe in den USA trans­ge­ne Mäuse mit mensch­li­chen Krebs­ge­nen. An den so­ge­nann­ten Onko-Mäu­sen wurde un­ter­sucht, wel­che Be­deu­tung ver­schie­de­nen On­ko­ge­nen bei der Ent­ste­hung von Brust­krebs zu­kommt.

Mäuse, bei denen ge­zielt ein be­stimm­ter Ab­schnitt der DNA (ein oder meh­re­re Gene) aus­ge­schal­tet wurde, die­nen dazu, die Rolle ein­zel­ner Gene in der Ent­wick­lung und bei be­stimm­ten Krank­hei­ten zu er­for­schen. Diese Me­tho­de be­zeich­net man als Knock-out-Ver­fah­ren. Knock­out-Mäuse kön­nen als Mo­del­le für Er­kran­kun­gen beim Men­schen her­an­ge­zo­gen wer­den.

Die Ver­än­de­rung wird an em­bryo­na­len Maus-Stamm­zel­len vor­ge­nom­men, die dann in die Keim­bahn von Mäu­sen ein­ge­schleust wer­den. Für die Ent­wick­lung die­ses Gene Tar­ge­ting wurde 2007 der No­bel­preis für Me­di­zin ver­ge­ben.


Auf­ga­be 1

In­for­mie­ren Sie sich in Ihrem Schul­buch (z. B. Na­tu­ra Kurs­stu­fe BW, Ernst Klett Ver­lag, S. 146) über die Her­stel­lung von Knock­out-Mäu­sen. Be­schrei­ben Sie die Her­stel­lung mit Hilfe eines Fluss­dia­gramms.


Auf­ga­be 2

Um die Wir­kung ein­zel­ner Gene zu er­for­schen, wer­den zwei Mäuse­stämme be­nö­tigt, die in sämt­li­chen Genen außer in dem Knock-out-Gen über­ein­stim­men. Be­grün­den Sie.


Auf­ga­be 3

Be­schrei­ben Sie wei­te­re mög­li­che An­wen­dun­gen von Knock­out-Mäu­sen in der Me­di­zin.


Lö­sungs­hin­wei­se


Lern­zir­kel „Gen­tech­nik bei Pflan­zen und Tie­ren“: Her­un­ter­la­den [pdf] [1,7 MB]

Lern­zir­kel „Gen­tech­nik bei Pflan­zen und Tie­ren“: Her­un­ter­la­den [docx] [3,3 MB]