Liste wichtiger Themen

Zu den Themen, die unterstrichen sind, habe ich bereits etwas geschrieben und dann einen Link dorthin gelegt. Sie können also durch Anklicken aufgerufen werden.

Apoptose: Darunter versteht man den Prozess, dass sich eine Zelle selbst tötet. Im Unterricht wird die Teilung und Vermehrung von Zellen ausführlich besprochen, doch die Apoptose hat sich als ebenso wichtig herausgestellt. Sie ist ein universelles Kennzeichen eukaryotischer Zellen. Alle diese Zellen tragen das Selbstmordprogramm in sich. Es ist bei der Entwicklung von Organen sowie bei der Vernichtung von Krebszellen von immenser Bedeutung. Zellen können die Apoptose einleiten, weil sie keine Überlebensfaktoren mehr bekommen, oder weil sie von außen ein Signal dazu erhalten, dass sie sich umbringen sollen. Das kann deshalb geschehen, weil die Zelle infiziert ist, geschädigt ist oder nicht mehr benötigt wird (besonders in der Entwicklung). Es wird dann ein Selbstmordprogramm in Gang gesetzt, das Cytochrom c aus den Mitochondrien freisetzt. Durch das freigesetzte Cytochrom c werden Caspasen aktiviert, die die Zelle schließlich zerstören.

Cytoskelett: Seine Bedeutung für die Bewegung von Zellen, von Vesikeln in der Zelle

Entwicklungskontrollgene: Bis in die 80er Jahre hinein war es nur möglich die Entwicklung der Organismen rein beschreibend zu besprechen. Dass das heute anders ist, daran sind deutsche Forscher wie Christiane Nüsslein-Volhardt ganz wesentlich beteiligt. Die sensationellen Untersuchungen bzgl. der Entwicklung von Drosophila und Caenorhabditis elegans, die auch zur Entdeckung und genauen Beschreibung der Hoxgene (Entdeckungsgeschichte der Hoxgene) geführt haben, und die Erkenntnis gebracht haben, dass alle Wirbeltiere (Auch Maus und Mensch) zu diesen Genen homologe Gene besitzen, die auch noch in ähnlicher Weise auf den Chromosomen angeordnet sind (s. unter Entwicklung) und ähnliche Wirkungen haben, muss doch ein LK-Schüler erfahren.

Genetischer Fingerabdruck: Dieses Verfahren, das jetzt als Herstellung eines DNA-Profils bezeichnet wird (s.a. unter Genetik), hat in der Kriminalistik eine immense Bedeutung erlangt. Es gibt Politiker, die fordern, dass man bereits von jedem Neugeborenen den genetischen Fingerabdruck nehmen sollte und speichern sollte. Es ist daher von größter Bedeutung, dass sich jeder Bürger ein Bild davon machen kann, ob und auf welche Weise solche Fingerabdrücke missbraucht werden könnten.

Genomstruktur: Durch die Sequenzierung vieler bakterieller und jetzt auch eukaryotischer Genome wird die Erforschung der Genomstruktur ermöglicht. Es wird immer klarer, dass die frühere statische Auffassung vom Genom nicht zutrifft. Jeder Schüler sollte auch von repetitiven Sequenzen, Transposons, Retroposons etwas erfahren. Auch die Chromosomenstruktur muss in diesem Zusammenhang in erweiterter Weise behandelt werden. Telomere (Verkürzung mit dem Alter), Subtelomere, lange Sequenzen mit Genfamilien, die bei allen oder vielen Wirbeltieren gleich angeordnet sind usw.

Klonierungen : Die Gesellschaft diskutiert heute sehr viel über therapeutisches und reproduktives Klonen von Tieren. Es gibt Forscher wie z.B. Antinori aus Italien, die Menschen klonen wollen. Daher sollte man sich auch hier über die Grundlagen ein Wissen aneignen, das einen in die Lage versetzt, vernünftig mitreden zu können.

Methoden: Es gibt Methoden wie z.B. die PCR, die heute jedes Labor durchzuführen vermag. D.h. diese "genetischen" Methoden werden nicht nur in der Genetik benötigt, sondern in der gesamten Biologie und Medizin. Auch von anderen Methoden wie Southern-Blot, Hybridisierungstechniken, GFP-Markierungen sollte man vielleicht gehört haben.

Proteine: Der Aufbau von Proteinen aus Domänen, die eine bestimmte Bedeutung haben ist sehr wichtig geworden. Es sind auch sehr viele wichtige neue Proteinfamilien bekannt geworden, so die Motorproteine (Kinesine, Dyneine), G-Proteine für die Signaltransduktion, Transkriptionsfaktoren und viele andere.

Signaltransduktion: Die Übermittlung von Signalen und die Einschaltung von bestimmten Genen ist bis heute in der Schule immer als schwarzer Kasten behandelt worden. Heute weiß man aber über diese Prozesse sehr genau Bescheid. Daher habe ich den Vorgang in Bezug auf Insulin genauer besprochen.

Zellcyclus: Der Ablauf der Zellteilung ist seit über 100 Jahren eines der am intensivsten untersuchten biologischen Fragestellungen gewesen. Heute kennt man den Ablauf auf molekularer Ebene sehr genau.

Kontakt: Mario.Hupfeld@uni-konstanz.de

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