Sie suchen einen schnellen und leicht verständlichen Einstieg in die Genetik? Dann ist dieses Buch genau das richtige für Sie! Tara Rodden Robinson erklärt Ihnen die wichtigsten Grundlagen der Vererbungslehre: Wie die DNA aufgebaut ist, wie sie kopiert und richtig in Proteine übersetzt wird, was es mit den Mendelschen Regeln auf sich hat, wozu Gentechnik gut ist, wie Genmutationen und Erbkrankheiten entstehen und vieles mehr. So ist dies Ihr perfekter Nachhilfelehrer für die Tasche: verständlich, kompetent, günstig.
Tara Rodden Robinson ist Biologin und lehrt an der Oregon State University. Davor hatte sie eine Postdoktoranden-Stelle in Genetik an der Auburn University inne, wo sie für ihren Genetikkurs einen Lehrpreis erhielt.
Über die Autorin 7
Einführung19
Über dieses Buch 19
Konventionen in diesem Buch 20
Was Sie nicht lesen müssen 20
Törichte Annahmen über den Leser 20
Wie dieses Buch aufgebaut ist 21
Teil I: Fakten zur Genetik: Die Grundlagen 21
Teil II: DNA: Das genetische Material 21
Teil III: Genetik und Ihre Gesundheit 22
Teil IV: Genetik und Ihre Welt 22
Teil V: Der Top-Ten-Teil 22
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 22
Wie es weitergeht 23
Teil I: Fakten zur Genetik: Die Grundlagen 25
Kapitel 1 Was Genetik ist und warum man sich damit auskennen sollte27
Klassische Genetik: Die Weitergabe von Merkmalen von Generation zu Generation 28
Molekulargenetik: DNA und die Chemie der Gene 29
Populationsgenetik: Die Genetik einer Gruppe 30
Quantitative Genetik: Die Vererbung in den Griff kriegen 30
Kapitel 2 Grundlagen der Zellbiologie31
Sehen Sie sich in Ihrer Zelle um 31
Zellen ohne Kern 32
Zellen mit Kern 33
Somatische Zellen 34
Geschlechtszellen 34
Das Einmaleins der Chromosomen 35
Chromosomen zählen 35
Der Aufbau von Chromosomen 37
Mitose: Aufspaltung 38
Schritt 1: Zeit zu wachsen 40
G1-Phase 40
S-Phase 40
G2-Phase 41
Schritt 2: Aufteilen der Chromosomen 41
Prophase 41
Metaphase 43
Anaphase 43
Telophase 43
Schritt 3: Die Teilung 43
Meiose: Zellen für die Fortpflanzung 44
Meiose, Teil I 45
Partner finden sich 45
Die Rekombination macht Sie einzigartig 46
Partner trennen sich 47
Meiose, Teil II: Fortsetzung folgt 47
Mami, wo komme ich eigentlich her? 48
Kapitel 3 Erbsenzählen: Wir entdecken die Vererbungsregeln51
Im Garten mit Gregor Mendel 51
Die Sprache der Vererbung 53
Vererbung leicht gemacht 54
Vorherrschaft sichern 55
Segregation der Allele 57
Unabhängigkeitserklärung 59
Unbekannte Allele ermitteln 60
Einfache Wahrscheinlichkeitsrechnung zur Ermittlung der vielfältigen Möglichkeiten der Vererbung 60
Eine dihybride Kreuzung bewältigen 62
Kapitel 4 Gesetzesvollzug: Mendels Regeln angewandt bei komplexen Merkmalen 65
Doch nicht so dominant 65
Kneifen durch unvollständige Dominanz 66
Fair Play mit Kodominanz 66
Inkonsequent die unvollständige Penetranz 67
Allele, die Schwierigkeiten machen 68
Mehr als zwei Allele 68
Letale Allele 70
Allele, die einem das Leben schwer machen 71
Wenn Gene zusammenarbeiten 71
Versteckte Gene 72
Gekoppelte Gene 74
Ein Gen viele Phänotypen 77
Noch mehr Ausnahmen von der (Mendel-)Regel! 77
Epigenetik 78
Umwelteffekte 78
Kapitel 5 Der kleine Unterschied: Die Genetik der Geschlechter79
Wann ist ein Mann ein Mann? 79
Geschlechtsdetermination beim Menschen 80
Das sehr wichtige X 80
Das nicht so bedeutende Y 82
Geschlechtsdetermination bei anderen Lebewesen 83
Geschlechtsdetermination bei Insekten 83
Die Geschlechtschromosomen der Vögel 84
Geschlechtsdetermination bei Reptilien 85
Störungen bei der Geschlechtsdetermination des Menschen 85
Zusätzliche X-Chromosomen 87
Zusätzliche Y-Chromosomen 88
Ein X und kein Y 88
Was man auf den Geschlechtschromosomen findet: Geschlechtsgekoppelte Vererbung 88
X-gekoppelte Merkmale 89
Geschlechtsbeeinflusste Merkmale 90
Y-gekoppelte Merkmale 91
Teil II: DNA: Das genetische Material 93
Kapitel 6 Die DNA: Grundlage des Lebens95
Demontage der Doppelhelix 96
Die chemischen Bestandteile der DNA 97
Die einzelnen Basen 99
Ein Löffel Zucker, eine Prise Phosphat 100
Die Herstellung der Doppelhelix: DNA-Struktur 100
Bei Eins anfangen: Bau eines Einzelstrangs 101
Pärchenbildung: Hinzufügen des zweiten Strangs 102
Untersuchung verschiedener DNA-Varianten 105
Kern-DNA 106
Mitochondriale DNA 106
Chloroplasten-DNA 107
Hervorgekramt: Die Geschichte der DNA 108
Die Entdeckung der DNA 108
Chargaffs Regel unterworfen 109
Intrigen um die Helix: Franklin,
Wilkins, Watson und Crick 109
Kapitel 7 Replikation: DNA auf dem Kopierer111
Immer für Neues aufgeschlossen: Das DNA-Muster 111
Wie die DNA sich selbst kopiert 114
Darf ich vorstellen: Das Replikationsteam! 115
DNA-Vorlage 115
Nukleotide 116
Enzyme 117
Spalten der Helix 118
Die Dinge ins Rollen bringen 119
Voreilen und Nachhinken 121
Das Puzzle setzt sich zusammen 122
Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser 123
Replikation bei Eukaryoten 124
Kurz angebunden: Telomere 125
Endabfertigung 127
Herr der Ringe: Replikation ringförmiger DNA 128
Theta 128
Der rollende Kreis: das Rolling-Circle-Prinzip 129
D-Schleife 129
Kapitel 8 DNA-Sequenzierung131
Schauen wir in ein paar Genome 132
Der Weg zur humanen Gensequenz 134
Der »elegante« Fadenwurm und sein Genom 135
Das Hühnergenom 135
Das Humangenomprojekt 136
Sequenzierung: Die Sprache der DNA lesen 138
Die Mitspieler bei der DNA-Sequenzierung 138
Aufspüren der Botschaft in den
Sequenzierungsergebnissen 140
Kapitel 9 Die RNA: enge Verwandte der DNA143
Sie wissen schon einiges über die RNA 143
Der etwas andere Zucker 144
Begrüßen Sie eine neue Base: Uracil 145
Knoten und Schleifen 147
Transkription: Übersetzung der Botschaft der DNA
in die Sprache der RNA 148
Fertigmachen zur Transkription 149
Genortung 149
Welcher Strang? 150
Bausteine und Enzyme zusammensuchen 151
Initiation 153
Elongation 154
Termination 155
Weiterverarbeitung nach der Transkription 155
Kappe und Schwanz dazu 156
und Schnitt! 157
Kapitel 10 Den genetischen Code knacken 159
Das Gute am Verfall 159
Wer die Wahl hat, hat die Qual 161
Im Rahmen bleiben oder wie man den Code liest 161
Nicht ganz so universell 163
Das Translationsteam stellt sich vor 163
Auf zur Translation! 164
Initiation 164
Ladestation: Die tRNA-Moleküle verbinden sich mit den Aminosäuren 164
Zusammensetzen des Ribosoms 166
Elongation 168
Termination 170
Aminosäuren und ihre Eigenschaften 170
Proteine, in Form gepresst 173
Kapitel 11 Genexpression: Was für ein Pärchen175
Ihre Gene in den Griff kriegen 175
Transkriptionskontrolle 176
Stark eingebunden: Die Auswirkungen der DNA-Verpackung 177
Ferne Elemente kontrollieren Gene 178
Springende Gene: Transposons 179
Hormone machen Gene an 181
Nachbesserung: Was nach der Transkription geschehen kann 182
Schnippschnapp: Spleißen der RNA 182
Ruhe bitte! mRNA-Stilllegung 182
mRNA mit Verfallsdatum 184
Genkontrolle oder »Lost in Translation« 184
Teil III: Genetik und Ihre Gesundheit 187
Kapitel 12 Mutationen und Erbkrankheiten: Dinge, die man nicht ändern kann189
Die Arten der Mutation 189
Was verursacht Mutationen? 190
Spontane Mutationen 191
Falsch platzierte Basen 192
Schlaufenbildung 194
Spontane chemische Änderungen 195
Induzierte Mutationen 195
Chemische Mutagene 196
Basenanaloga 196
Alkylierende Substanzen 197
Freie Radikale 197
Interkalanzien 197
Strahlung 198
Die Folgen von Mutationen 199
Die Möglichkeiten der DNA-Reparatur 199
Zwei Beispiele für Erbkrankheiten 200
Zystische Fibrose (Mukoviszidose) 200
Sichelzellanämie 201
Kapitel 13 Chromosomenanomalien: Alles ein Zahlenspiel203
Was Chromosomen uns verraten 203
Chromosomen zählen 204
Aneuploidie: Zusätzliche oder fehlende Chromosomen 205
Euploidie: Chromosomensätze 208
Erforschung von Chromosomenvariationen 210
Wenn Chromosomen verschwinden 211
Wenn zu viele Chromosomen vorhanden sind 211
Downsyndrom 211
Translokations-Downsyndrom 213
Andere Trisomien 214
Weitere Dinge, die bei Chromosomen falsch laufen können 215
Polyploidie 215
Mosaikbildung 215
Strukturelle Chromosomenaberration 216
Duplikationen 217
Inversionen 217
Deletionen 218
Translokationen 218
Teil IV: Genetik und Ihre Welt 221
Kapitel 14 Die Geschichte der Menschheit und die Zukunft unseres Planeten223
Genetische Variation ist überall 223
Allelfrequenzen 224
Genotypfrequenzen 226
Das Hardy-Weinberg-Gesetz der Populationsgenetik 227
Die Beziehung von Allelen und Genotypen 227
Gesetzesverletzung 229
Kartierung des Genpools 231
Das geheime Sozialleben der Tiere 232
Allmähliche Formvollendung: Evolutionsgenetik 232
Der Schlüssel heißt: Genetische Variation 232
Wo neue Arten herkommen 233
So wächst der phylogenetische Baum 235
Kapitel 15 Geheimnisse lüften mit der DNA237
Ihre Identität steckt im DNA-Schrott 237
Spurensuche am Tatort: Wo ist die DNA? 240
Sammlung von biologischen Beweismitteln 240
Auf ins Labor! 241
Die PCR Hauptwerkzeug der Genetiker 241
Und so wird ein Fingerabdruck draus 244
Mithilfe von DNA Verbrecher dingfest Machen (oder Unschuldige wieder auf freien Fuß setzen) 246
Fehlurteile aufdecken 248
Familienfragen 248
Vaterschaftstest 248
Verwandtschaftstests 250
Klarheit in Zeiten der Trauer 251
Kapitel 16 Genetische Veränderung: Neue Gene in Pflanzen und Tiere einbauen253
Genetisch veränderte Organismen sind überall 253
Genetische Veränderung auf dem Bauernhof 254
Anwendung von Strahlen oder Chemikalien 255
Ungewollte genetische Veränderung 255
Alte Gene an neuen Orten 256
Der Gentransfer bei Pflanzen 256
Mögliche kommerzielle Anwendungen 258
Abwägung der Streitpunkte 258
Entkommene Transgene 258
Entwicklung von Resistenzen 259
Unbeabsichtigte Schäden 259
Ein Blick in den GVO-Zoo 260
Transgene Tiere 260
An transgenen Bakterien herumfummeln 261
Vom Klonschaf zur Copy Cat 262
Mach Platz, Klon! 262
Teil V: Der Top-Ten-Teil 265
Kapitel 17 Zehn Meilensteine der Genetik267
Darwins Publikation »Die Entstehung der Arten« 267
Das transformierende Prinzip 268
Die Entdeckung der springenden Gene 269
Die Geburt der Sequenzierung 270
Die Erfindung der PCR 270
Die Entwicklung der rekombinanten DNA-Technologie 271
Die Erfindung des DNA-Fingerabdrucks 272
Die Arbeit von Francis Collins und das Humangenomprojekt 272
Genchips 273
Proteomik 274
Stichwortverzeichnis 275
