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Reverse Genetik

Synonym: Rückwärts-Genetik
Englisch: reverse-genetics

1 Definition

Der Begriff reverse Genetik bezeichnet einen Forschungsansatz der Genetik, bei dem ein bestimmtes Gen gezielt verändert wird, um seine Funktion zu erforschen. Durch Untersuchung des resultierenden Phänotyps kann so auf die Rolle des Gens innerhalb des Organismus geschlossen werden. Dieses Prinzip wird auch als "vom-Genotyp-zum-Phänotyp" bezeichnet.

2 Prinzip

Für die Einführung einer gezielten Mutation existieren verschiedene Methoden:

Die Präzision und besonders die Effizienz dieser Methoden ist sehr unterschiedlich. Bei der ortspezifischen Mutagenese wird beispielsweise das Gen gegen eine veränderte oder defekte Version ausgetauscht. Dies geschieht über homologe Rekombination. Das neue Gen wird über ein spezifisches Plasmid bereitgestellt. Diese Rekombinationsfrequenz kann allerdings sehr niedrig sein.

Besonders das neuere Genome-Editing-Verfahren CRISPR/Cas konnte sich als sehr effiziente und einfache Methode für einen Knockout etablieren. Eine Endonuklease führt hier zur sequenzspezifischen Doppelstrangbruch in die DNA ein, der in Deletionen oder Insertionen resultiert.

Im weiteren Sinne werden gelegentlich auch RNA-Interferenz und Proteininhibitoren zur reversen Genetik gerechnet. Da hier jedoch nicht das Gen mutiert ist, können Veränderung nicht in die nächste Generation vererbt werden. Sie sind daher keine genetischen Methoden im engeren Sinn.

3 Hintergrund

Die reverse Genetik erfordert die Kenntnis der Gensequenz. Dies wurde erst durch die Entwicklung der DNA-Sequenzierung ermöglicht. Sie wurde als "revers" bezeichnet, da sie den umgekehrten Ansatz verwendete als die herkömmliche Genetik (Vorwärts-Genetik).

4 Quellen

  • Anthony J.F. Griffiths: Introduction to Genetic Analysis. W.H. Freeman and Company, 2005, Seite 523-525.
  • Klug, W. S. Concepts of genetics. 10th edn. Pearson Education, 2012, Seite 70-78.

Fachgebiete: Biologie

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