Danksagungen. Widmung. Einfuhrung. Uber dieses Buch. Konventionen in diesem Buch. Was Sie nicht lesen mussen. Torichte Annahmen uber den Leser. Wie dieses Buch aufgebaut ist. Symbole, die in diesem Buch verwendet werden. Wie Sie dieses Buch lesen konnen. Teil I. Molekularbiologisches Grundwissen. Kapitel 1. Was Molekularbiologie uberhaupt ist. Was geht uns Molekularbiologie an? Genetik + Biochemie = Molekularbiologie. Molekularbiologie im "engen" Sinne: Nucleinsauren und Proteine. Die DNA: das Molekul der Vererbung. Die RNA: kleine Schwester der DNA. Die Proteine: Perlenketten aus Aminosauren. Molekularbiologie im "weiten" Sinne: weitere Molekule. Kapitel 2. Grundlagen der Molekularbiologie. Aufbau der Zelle in Kurze. DNA-Verstecke in der eukaryotischen Zelle. RNA geht ihren eigenen Weg. Chromosomen sind Trager der Gene. Gene und Genstruktur. Der Fluss genetischer Information. Ein Gen - ein Protein - eine Eigenschaft. DNA als Tragerin genetischer Information. RNA als Ubersetzerin genetischer Information. Proteine bestimmen die Vielfalt des Lebens. Kapitel 3. DNA - das Molekul des Lebens. DNA-Chemie oder warum eine (Nuclein-)Saure aus Basen aufgebaut ist. DNA-Grundbaustein Nr. 1: die Basen. Grundbaustein Nr. 2: der Zucker. Grundbaustein Nr. 3: der Phosphatrest. Die Halfte des DNA-Molekuls: der Einzelstrang. Die Doppelhelix und etwas DNA-Physik. DNA-Wendeltreppe mit grosen und kleinen Furchen. Chemische und physikalische Eigenschaften -oder was die DNA fur ein Typ ist. Kapitel 4. RNA - Transportunternehmen fur genetische Information. Nur ein kleines bisschen anders als DNA. Ribose oder Sauerstoff macht aktiv. Uracil ist das Thymin in der RNA. Einzelstrangigkeit macht RNA flexibel. Das RNA-Molekul ist vielseitig einsetzbar. Transkription: aus DNA mach RNA. Ein bisschen anders als andere: Retroviren. Kapitel 5. Lebewesen sind aus Proteinen gemacht. Der genetische Code. Die Code-Sonne: Hilfsmittel zum Entschlusseln. Degeneration ist halb so schlimm. Proteine sind Perlenketten aus Aminosauren. Aminosauren halten uber Peptidbindungen zusammen. Nur gefaltet sind sie aktiv. Zu Besuch in einer Proteinfabrik. Die Translation: Aus RNA wird Protein. Genexpression: alles unter Kontrolle. Teil II. Das Werkzeug des Molekularbiologen. Kapitel 6. Die Hardware des Molekularbiologen. Die Grundausrustung: Pipette & Co. Das Laborkarussell und andere Gerate. Keine Angst vor grosen (und teuren) Geraten. Ordnung ist das halbe (Molekularbiologen-)Leben. Das Labor: Rumpelkammer oder Hochsicherheitstrakt? Molekularbiologen arbeiten in Sicherheitsstufen. Weg damit: wie man biologische Abfalle entsorgt. Alternativen zum Gift. Kapitel 7. Bakterien - die fleisigen Helfer des Molekularbiologen. Wie man sich ein Bakterium halt. Das Medium macht's. Kuschelig muss es sein. Molekularbiologie ohne Helfer - undenkbar. Klonieren ist nicht gleich Klonen, nur ein bisschen. Das Bakterium als Bioreaktor. Das Bakterium als Werkzeuglieferant. Welche Bakterien nehm' ich? Kapitel 8. Das Virus - der Kuckuck unter den Helfern. Ein Virus ist kein lebender Helfer - oder doch? Viren fangen mit sich allein nichts an. Was bei einer Infektion passiert. Wie der Molekularbiologe den Kuckuck nutzt. Klonieren - Das Wunsch-Gen isolieren. Gentherapie - Taxi in die Zelle, bitte! Welches Virus nehm' ich? Kapitel 9. Enzyme - die Handwerker des Molekularbiologen. Ohne Enzym lauft gar nichts. Handwerker und Werkzeug zugleich. Runter mit der Aktivierungsenergie. Des Molekularbiologen Lieblinge - ein Uberblick. Die Schere. Der Klebstoff. Die Zerstorer. Das Arbeitstier. Muss gut auch teuer sein? Kapitel 10. Vektoren - die nutzlichen Transporter. Vektoren nehmen DNA-Molekule mit. Plasmide - die Minis unter den Vektoren. Phagen - die Anhanger unter den Vektoren. Cosmide - die Kombis unter den Transportern. Kunstliche Chromosomen - die Schwertransporter. Kapitel 11. Nucleinsaure fur alle Falle: synthetische Oligonucleotide. DNA und RNA auf Bestellung. So wird's gemacht. Oligos als Primer fur PCR und Sequenzierung. Oligos als Sonden fur Hybridisierungen. Mit Oligos die Herstellung krank machender Proteine blockieren. Teil III. Genomik - die Arbeit mit genetischem Material. Kapitel 12. Molekularbiologische Standardmethoden: Die muss man konnen. Wie man Nucleinsaure aus der Zelle isoliert. Die Extraktion genomischer DNA. DNA-Isolierung aus Plasmiden: Maxi- und Miniprap. Die Isolierung von Phagen-DNA. Die RNA-Isolierung. Wie man die Konzentration von Nucleinsauren bestimmt. Wie man's macht: doppelstrangige DNA. Wie man's macht: Oligos und RNA. Wie man's macht: den "Schmutz" bestimmen. Nucleinsaure isoliert - und dann? Wie man Nucleinsauren manipuliert. Fang mich auf Membran: DNA und RNA blotten. Ab in den Suden: der Southern Blot. Auf in den Norden: der Northern Blot. Suche Partner fur gemeinsame Bindung: die Hybridisierung. Aus RNA mach cDNA: die reverse Transkription. Kapitel 13. Die Elektrophorese - Wettlauf der Nucleinsauren. Wie die Nucleinsaure zum Pluspol wandert. Fur Anfanger: die Agarose-Gelelektrophorese. Einmal Farbe fur die Nucleinsaure, bitte! (Teil 1). Fur Fortgeschrittene: die Polyacrylamid-Gelelektrophorese. Farbe & Co. fur die Nucleinsaure (Teil 2). RNA - ein Spezialfall? Nucleinsauren getrennt - was dann? Fur Leute mit Geld, vielen Proben oder wenig Zeit: die Kapillar-Gelelektrophorese. Kapitel 14. Die Polymerase-Kettenreaktion PCR - Kopierer fur Nucleinsauren. Fast alles dreht sich um die PCR. Was man alles braucht: Oligos, Arbeitstiere und mehr. Wie's funktioniert: trennen, binden und kopieren. PCR und dann? PCR noch raffinierter. Verschachtelt: die Nested-PCR. Mehrere auf einmal: die Multiplex-PCR. Mit RNA gemacht: die Reverse-Transkription-PCR. Live dabei: die Real-time-PCR. Zufallig: RAPD & Kollegen. Kapitel 15. Klonieren: 1x schneiden, kleben und vervielfaltigen, bitte! Massenhafte DNA-Vermehrung. Klonierung zum ersten: die Kopiervorlage. Klonierung zum zweiten: der Vektor. Klonierung zum dritten: die Ligation. Klonierung zum vierten: die Transformation. Klonierung zum funften: Selektion und Vermehrung. Aufbewahrungsinstitut fur Gene: die Genbank. Das komplette Genom als Genbank. Mitten aus dem Leben: die cDNA-Bank. Kapitel 16. Sequenzanalyse: den Nucleinsaure-Code ubersetzen. Der direkte Weg: die Sequenzierung. Die Sanger-Methode: Kettenabbruch macht's moglich. Die Maxam-Gilbert-Methode: Spaltung statt Abbruch. Der indirekte Weg: Unterschiede entdecken ohne Sequenzierung. RFLP: Der Schnitt macht den Unterschied. SSCP: Ja, wo laufen sie denn? Repetitive DNA: Der Unterschied steckt im Mull. Snips: klein, aber oho! Alles Mini oder was: wie man Snips untersucht. Die Genkarte: eine Landkarte furs Erbgut. Die genetische Kartierung: zusammen oder getrennt? Die physikalische Kartierung: Chromosom gesucht. Kapitel 17. Auf der Suche nach dem Sinn: der Weg zur Genfunktion. Genexpressionsstudien: Wie aktiv ist das Gen? Das "Wie viel": quantitative Genexpressionsanalyse. Das "Wo": qualitative Genexpressionsanalyse. Expressionsstudien auf Fingernagelgrose: Microarrays. Genexpression live untersuchen: Mach mir das Protein! Transfektion: wie das Gen in die Zelle kommt. Ofter mal was Neues: die Mutagenese. So wird's gemacht: das Erbgut verandern. Gen abgeschaltet: Knockout-Mause. Fremdgegangen: transgene Organismen. Laterne furs Gen: das grun fluoreszierende Protein GFP. Teil IV. Proteomik - die Arbeit mit den Genprodukten. Kapitel 18. Mit den Genprodukten forschen: Proteine im Labor. Proteomik - die Arbeit der Proteinfreunde. Proteinanalytik: das grundlegende Handwerkszeug des Proteomikers. Die Proteinisolierung: keine 08/15-Methode. Die Menge bestimmen: Darf's ein bisschen Farbe sein? Riesenmolekule handlich machen: die Proteinspaltung. Wettlauf der Proteine: die Elektrophorese. Proteinsequenzierung: die Primarstruktur entschlusseln. Massenspektrometrie: Auch Proteine konnen fliegen. Kapitel 19. Beziehungstests fur Biomolekule: Protein-Protein-Interaktionen erforschen. Proteine - Freunde furs Leben? Wie man Protein-Interaktionen untersucht. Klassiker fur Beziehungskisten: das Yeast-Two-Hybrid-System. Freunde machen Lichtsignale: die FRET-Methode. Partnerschaftstests im Miniformat: Proteinchips. Kapitel 20. Personalisierte Medizin und Pharmakogenomik. Was Pharmakogenomik ist. Warum Menschen mit gleicher Krankheit verschieden auf gleiche Behandlung reagieren. Personalisierte Medizin durch Genotypisierung. Teil V. Molekularbiologie im Alltag. Kapitel 21. Genchips & Co.: das molekularbiologische Minilabor. Chips in verschiedenen Geschmacksrichtungen. Beim Genchip macht's die Wasserstoffbrucke. Beim Proteinchip macht's die Spezifitat. Kapitel 22. Serviceunternehmen Zelle: Proteine auf Bestellung. Molekulproduktion mit Hilfestellung: rekombinante Proteine. Insulinproduktion mit Bakterienhilfe. Muteine: kunstliche Proteinvarianten. Milliardenmarkt der rekombinanten Proteine. Kapitel 23. Molekularbiologie in Landwirtschaft und Ernahrung. Warum will man Tiere klonen? Gene Pharming: Medikamente aus Euter, Blatt & Co. Transgene Tiere: Die Milch macht's. Transgene Pflanzen: grune Pharmafabriken. Xenotransplantationen: Tiere als Lebensretter fur Schwerkranke? Genfood: auf dem Weg zur Designernahrung. Functional Food und Gentechnik. Ist Genfood gefahrlich? Nutrigenomik: Ernahrungsplan nach Genprofil. Bioethik: Was darf die Molekularbiologie? Teil VI. Der Top-Ten-Teil. Kapitel 24. Die zehn (plus vier) wichtigsten Standardlosungen des Molekularbiologen. Puffer: Ausgleich fur den pH-Wert. Ladepuffer fur Elektrophoresegele. Losungen fur die Hybridisierung. Bakterienmedien: Nahrung fur die Helfer. Kapitel 25. Zehn plus vier nutzliche Internetadressen fur (angehende) Molekularbiologen. 50 Jahre DNA-Struktur. Die offizielle Nobelpreis-Internetseite. Deutsches Referenzzentrum fur Ethik in den Biowissenschaften. "GENial einfach!" des NGFN. Laborjournal online. Medizinische und molekularbiologische Datenbanken. Quiz mit Dr. Axolotl und mehr. Das Rezeptbuch fur die Molekularbiologie. Die Enzymseite. Die European Molecular Biology Organisation. Die National Center for Biotechnology Information. Die wichtigste Proteindatenbank. DNA from the Beginning. Gene Almanac des Cold Spring Harbor Laboratory. Stichwortverzeichnis.
