Molekulare Zellbiologie mit ... 36 Tabellen
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| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German English |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
2005
|
| Ausgabe: | 1. dt. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Springer-Lehrbuch
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einführung in die Zell-
und Molekularbiologie 1
1.1 Die Entdeckung der Zellen 2
1.2 Die elementaren Eigenschaften
von Zellen 3
1.2.1 Zellen sind hochkomplex und
hochorganisiert 4
1.2.2 Zellen besitzen ein genetisches
Programm sowie die Mittel,
es zu benutzen 6
1.2.3 Zellen können sich selbst vermehren 6
1.2.4 Zellen gewinnen und verbrauchen
Energie 6
1.2.5 In Zellen laufen viele verschiedene
chemische Reaktionen ab 7
1.2.6 Zellen führen zahlreiche mechanische
Aktivitäten durch 7
1.2.7 Zellen können auf Reize reagieren 7
1.2.8 Zellen können sich selber regulieren 7
1.2.9 Zellen durchlaufen eine Evolution 8
1.3 Zwei grundverschiedene Zellarten 9
1.3.1 Merkmale, in denen sich prokaryotische
und eukaryotische Zellen unter¬
scheiden 11
1.3.2 Prokaryotische Zelltypen 16
1.3.3 Eukaryotische Zelltypen:
Zellspezialisierung 19
Aus Sicht des Menschen:
Aussichten einer Zellersatztherapie 22
1.3.4 Die Größe der Zellen und ihrer
Bestandteile 25
1.4 Viren 26
1.4.1 Viroide 30
Experimentelle Verfahren: Wie sind die
eukaryotischen Zellen entstanden? 31
Zusammenfassung 38
Zur Selbstüberprüfung 39
1.5 Weiterführende Literatur 40
2.1
2.1.1
2.1.2
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.3
2.4
2.4.1
2.4.2
2.5
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.5.5
2.6
2.6.1
2.7
Die chemischen Grundlagen
des Lebens
4Ί
Kovalente Bindungen 42
Polare und unpolare Moleküle 44
Ionisierung 44
Aus Sicht des Menschen: Für den Alterungs-
prozess sind freie Radikale verantwort¬
lich 45
Nichtkovalente Bindungen 46
Ionenbindungen: Anziehungskräfte
zwischen geladenen Atomen 47
Wasserstoffbrücken 47
Hydrophobe Wechselwirkungen
und van-der-Waals-Kräfte 48
Die lebenserhaltenden Eigenschaften des
Wassers 49
Säuren, Basen und Puffer 51
Die Eigenschaften biologischer
Moleküle 53
Funktionelle Gruppen 54
Eine Klassifizierung biologischer
Moleküle aufgrund ihrer Funktion 54
Vier Arten von biologischen
Molekülen 56
Kohlenhydrate 56
Lipide
62
Proteine 64
Aus Sicht des Menschen:
Proteinfaltung mit tödlichen Folgen 82
Nucleinsäuren 95
Die Bildung komplexer
makromolekularer Strukturen 97
Der Aufbau der Partikel und ribo-
somalen Untereinheiten des Tabak¬
mosaikvirus 98
Experimentelle Verfahren: Chaperone
helfen Proteinen, sich richtig zu falten
Zusammenfassung 104
Zur Selbstüberprüfung 106
Weiterführende Literatur 107
99
XXII
Inhaltsverzeichnis
Bioenergetik, Enzyme
und Stoffwechsel 109
3.1
Bioenergetik 110
4.4.3
3.1.1
Die Gesetze der Thermodynamik
4.4.4
und der Begriff der Entropie 110
3.1.2
Freie Enthalpie 113
4.5
3.2
Enzyme, die biologischen
4.5.1
Katalysatoren 120
40
3.2.1
Die Eigenschaften von Enzymen 121
3.2.2
Überwindung der Schwelle
4
S
3
der Aktivierungsenergie 122
3.2.3
Das aktive Zentrum und die Spezifität
A S A
der Moleküle 124
3.2.4
Mechanismen der enzymatischen
4 6
Katalyse 126
3.2.5
Enzymkinetik 129
4
f
1
Aus Sicht des Menschen: Das wachsende
rt.U. J.
Problem der Antibiotikaresistenz 134
4.6.2
3.3
Stoffwechsel 137
3.3.1
Ein Überblick über den Stoffwechsel
4.6.3
137
3.3.2
Oxidation
und Reduktion -
eine Sache der Elektronen 138
4.7
3.3.3
Energiegewinnung und -verbrauch 139
3.3.4
Regulation des Stoffwechsels 145
АЛЛ
Zusammenfassung 149
4.7.2
Zur Selbstüberprüfung 151
4.7.3
4.7.4
3.4 Weiterführende Literatur 153
4 Struktur und Funktion
der Plasmamembran 155
4.1 Ein Überblick über die Funktionen
der Plasmamembran 157
4.2 Eine kurze Geschichte der
Untersuchungen zur Struktur
der Plasmamembran 158
4.3 Die chemische Zusammensetzung
der Membranen 161
4.3.1 Membraniipide 161
4.3.2 Kohlenhydrate in der Membran 165
4.4 Struktur und Funktionen
von Membranproteinen 167
4.4.1 Integrale Membranproteine 168
4.4.2 Untersuchung der Struktur
und Eigenschaften integraler
Membranproteine 169
Periphere Membranproteine 174
Im
Lipid
verankerte Membran¬
proteine 175
Membraniipide und die Fluidität
der Membran 175
Die Bedeutung der Fluidität
einer Membran 176
Die Aufrechterhaltung
der Membranfluidität 177
Die Asymmetrie der Membraniipide
177
Lipidflöße 178
Dynamische Prozesse
in der Plasmamembran 179
Die Diffusion der Membranproteine nach
der Zellfusion 180
Einschränkungen der Protein-
und Lipidmobilität 180
Die Struktur der Plasmamembran am
Beispiel des roten Blutkörperchens 186
Wie Substanzen Zellmembranen
passieren 189
Die Energetik der Bewegung gelöster
Stoffe 190
Diffusion von Substanzen
durch Membranen 191
Erleichterte Diffusion 201
Aktiver Transport 202
Aus Sicht des Menschen:
Eine Erbkrankheit, die durch defekte lonen-
kanäle verursacht wird 206
4.8 Membranpotenziale
und Nervenimpulse 210
4.8.1 Das Ruhepotenzial 211
4.8.2 Das Aktionspotenzial 212
4.8.3 Weiterleitung von Aktionspotenzialen als
Impuls 214
4.8.4 Signalübertragung im Nervensystem:
Wie der synaptische Spalt überbrückt
wird 215
Experimentelle Verfahren:
Der Acetylcholinrezeptor 220
Zusammenfassung 226
Zur Selbstüberprüfung 228
4.9 Weitere Literatur 230
Inhaltsverzeichnis
XXIII
5 Die Zellatmung
und das Mitochondrium 233
5.1 Struktur und Funktion
der Mitochondrien 234
5.1.1 Mitochondrienmembranen 235
5.1.2 Die mitochondriale Matrix 236
5.2 Der oxidative Stoffwechsel
in den Mitochondrien 237
5.2.1 Der Citratzyklus 238
5.2.2 Die Bedeutung der reduzierten
Coenzyme für die ATP-Synthese 242
Aus Sicht des Menschen: Die Bedeutung
des anaeroben und aeroben Stoffwechsels
für das körperliche Training 243
5.3 Die Bedeutung der Mitochondrien
für die ATP-Produkt
ion
245
5.3.1 Redoxpotenziale 245
5.3.2 Elektronentransport 247
5.3.3 Typen von Elektronencarriern 248
5.4 Der Protonenfluss und die Erzeu¬
gung einer protonenmotorischen
Kraft 255
5.5 Der Apparat für die ATP-Synthese
257
5.5.1 Die Struktur der ATP-Synthase 258
5.5.2 ATP-Synthese durch Bindungswechsel
260
5.5.3 Weitere Aufgaben der protonen¬
motorischen Kraft neben
der ATP-Synthese 266
5.6 Peroxisomen 267
Aus Sicht des Menschen:
Krankheiten aufgrund defekter Mitochon¬
drien oder Peroxisomen 269
Zusammenfassung 272
Zur Selbstüberprüfung 274
5.7 Weiterführende Literatur 275
6 Photosynthese
und der
Chloroplast
277
6.1 Struktur und Funktion
des Chloroplasten 279
6.2 Ein Überblick über den Photo¬
synthesestoffwechsel 281
6.3
6.3.1
6.4
6.4.1
6.4.2
6.5
6.5.1
6.6
6.6.1
6.6.2
6.6.3
Die Lichtabsorption 283
Photosynthetisch aktive Pigmente
283
Photosynthese-Einheiten
und Reaktionszentren 285
Sauerstoffbildung: Koordination
der Aktionen zweier verschiedener
Photosynthesesysteme 286
Unkrautbekämpfung durch Hemmung
des Elektronentransports 293
Photophosphorylierung 294
Nichtzyklische und zyklische
Photophosphorylierung 294
Kohlendioxidfixierung
und Kohlenhydratsynthese 295
Kohlenhydratsynthese
in
Сз
-Pflanzen
295
Kohlenhydratsynthese
in d-Pflanzen 301
Kohlenhydratsynthese
in CAM-Pflanzen 303
Zusammenfassung 303
Zur Selbstüberprüfung 305
6.7 Weitere Literatur 307
7 Wechselwirkungen zwischen
Zellen und ihrer Umgebung
309
7.1 Der extrazelluläre Raum 310
7.1.1 Die extrazelluläre Matrix 311
7.2 Wechselwirkungen zwischen Zellen
und extrazellulären Materialien 320
7.2.1
Integrine
320
7.2.2 Fokalkontakte und Hemidesmosomen
verankern Zellen auf ihrer Unterlage
323
7.3 Wechselwirkungen zwischen
Zellen 327
7.3.1 Selectine 327
7.3.2
Immunglobuliné
und
Integrine
329
7.3.3 Cadher ine 330
Aus Sicht des Menschen: Die Rolle der
Zelladhäsion bei Entzündungsprozessen
und Metastasenbildung 333
7.3.4 Adhärenzverbindungen und Desmo-
somen: Verankerung von Zellen
an anderen Zellen 335
XXIV Inhaltsverzeichnis
7.3.5
7.4
7.5
7.5.1
7.6
7.7
8
8.1
8.2
8.2.1
8.2.2
8.2.3
8.2.4
8.2.5
8.3
8.3.1
8.3.2
8.3.3
8.4
8.4.1
8.4.2
Die Rolle von Zell-Adhäsions-
Rezeptoren bei der
transmembranen
Signalübertragung 338
Tight Junctions
versiegeln
den extrazellulären Raum
339
Gap Junctions
und Plasmodesmen
vermitteln bei der intrazellulären
Kommunikation 342
Plasmodesmen 344
Zellwände 345
Zusammenfassung 349
Zur Selbstüberprüfung 350
Weiterführende Literatur 351
Membransysteme im Cyto-
plasma: Struktur, Funktion
und Membrantransport 353
Das Endomembransystem:
ein Überblick 354
Untersuchungsverfahren
für Endomembranen 357
Neue Erkenntnisse durch
Autoradio¬
graphie
357
Erkenntnisse, gewonnen durch
die Verwendung des grün
fluoreszierenden Proteins 358
Erkenntnisse durch biochemische
Analyse subzellulärer Fraktionen 358
Erkenntnisse durch Verwendung
zellfreier Systeme 360
Erkenntnisse aus der Untersuchung
genetischer Mutanten 361
Das endoplasmatische
Retikulum 363
Das glatte endoplasmatische
Retikulum 363
Funktionen des rauen endo-
plasmatischen Retikulums 365
Vom ER zum Golgi-Apparat: der erste
Schritt des Vesikeltransports 376
Der Golgi-Apparat 376
Glycosylierung im Golgi-Apparat
Die Wanderung von Substanzen
durch den Golgi-Apparat 379
8.5 Typen des Vesikeltransports
und ihre Funktionen 382
8.5.1 COPU-Coated-Vesicles:
Substanztransport vom ER
zum Golgi-Apparat 384
8.5.2 COPl-Coated-
Vesicles:
Rücktransport entwischter Proteine
ins ER 385
8.5.3 Jenseits des Golgi-Apparats:
Sortierung der Proteine im TGN 386
8.5.4 Gerichteter Vesikeltransport
in bestimmte Kompartimente 388
8.6 Lysosomen 392
Aus Sicht des Menschen:
Krankheiten durch Funktionsstörungen
der Lysosomen 394
8.7 Die Vakuole der Pflanzenzellen 396
8.8 Der Endocytoseweg: Transport
von Membranen und Substanzen
ins Zellinnere 397
8.8.1 Endocytose 398
8.8.2
Phagocytose
404
8.9 Aufnahme fertig synthetisierter
Proteine durch Peroxisomen,
Mitochondrien und Chloroplasten
406
8.9.1 Aufnahme von Proteinen
in Peroxisomen 406
8.9.2 Aufnahme von Proteinen
in Mitochondrien 406
8.9.3 Aufnahme von Proteinen
in Chloroplasten 408
Experimentelle Verfahren:
Rezeptorvermittelte Endocytose 409
Zusammenfassung 414
Zur Selbstüberprüfung 416
8.10 Literatur 417
Cytoskelett und Zell¬
bewegungen 419
377
9.1
9.2
9.2.1
9.2.2
Die wichtigsten Funktionen
des Cytoskeletts: eine Übersicht
420
Die Untersuchung des Cytoskeletts
422
Fluoreszenzmikroskopie 422
Videomikroskopie und Laserstrahlen
im /n-virro-Beweglichkeitsassay 423
Inhaltsverzeichnis
XXV
9.2.3 Zellen mit veränderter Genexpression
424
9.3 Mikrotubuli 426
9.3.1 Aufbau und Zusammensetzung 426
9.3.2 Mikrotubuliassoziierte Proteine 427
9.3.3 Mikrotubuli als Strukturgerüst
und Organisatoren 427
9.3.4 Mikrotubuli als Hilfsmittel für
Bewegungen im Zellinneren 429
9.3.5 Motorproteine und ihre Wanderung
an den Mikrotubuli des Cytoskeletts
429
9.3.6 Mikrotubuli-Organisationszentren
(MTOCs) 435
9.3.7 Die dynamischen Eigenschaften
der Mikrotubuli 439
Aus Sicht des Menschen:
Die Bedeutung der
Cilién
für Entwicklung
und Krankheitsentstehung 444
9.3.8
Cilién
und Flagellen:
Struktur und Funktion 445
9.3.9 Der Aufbau von
Cilién
und Flagellen 446
9.4 Intermediärfilamente 453
9.4.1 Auf- und Abbau der Intermediär¬
filamente 454
9.4.2 Typen und Funktionen von Inter-
mediärfilamenten 456
9.5 Mikrofilamente 457
9.5.1 Auf- und Abbau von Mikrofilamenten
458
9.5.2 Myosin: der molekulare Motor
der Actinfilamente 460
9.6 Muskelkontraktion 466
9.6.1 Das Gleitfas
ermo dell
der Muskel¬
kontraktion 468
9.7 Bewegungsvorgänge außerhalb
der Muskeln 473
9.7.1 Actin bindende Proteine 473
9.7.2 Beweglichkeit und Kontraktionsfähig¬
keit außerhalb der Muskeln:
Beispiele 476
Zusammenfassung 485
Zur Selbstüberprüfung 488
9.8 Literatur 490
10 Gene und Genom 491
10.1 Der Begriff des Gens als Einheit
der Vererbung 492
10.2 Chromosomen: die materiellen
Träger der Gene 493
10.2.1 Die Entdeckung der Chromosomen
493
10.2.2 Chromosomen als Träger
der genetischen Information 494
10.2.3 Genetische Analyse bei
Drosophila
496
10.2.4 Crossing
over
und Rekombination 497
10.2.5 Mutagenese und Riesenchromosomen
498
10.3 Die chemische Natur der Gene 500
10.3.1 Die Struktur der DNA 500
10.3.2 Die Idee von
Watson
und
Crick
502
10.4 Der Aufbau des Genoms 508
10.4.1 Die Komplexität des Genoms 508
Aus Sicht des Menschen:
Krankheiten, die durch Vermehrung von
Trinucleotidwiederholungen entstehen 512
10.5 Die Stabilität des Genoms 518
10.5.1 Verdoppelung ganzer Genome
(Polyp loidisier
ung)
518
10.5.2 Verdoppelung und Veränderung
einzelner DNA-Sequenzen 518
10.5.3 „Springende Gene und die
dynamischen Eigenschaften
des Genoms 521
10.6 Sequenzierung von Genomen:
die genetischen Grundlagen
des Menschseins 525
10.6.1 Vergleichende Genomanalyse:
„Was konserviert ist,
muss
wichtig
sein 527
Aus Sicht des Menschen:
Die medizinische Anwendung
der Genomanalyse 529
Experimentelle Verfahren:
Die chemische Natur der Gene 531
Zusammenfassung 537
Zur Selbstüberprüfung 539
10.7 Literatur 540
XXVI
Inhaltsverzeichnis
11
11.1
Die Expression des genetischen
Materials: von der Transkription
zur Translation 541
Die Beziehung zwischen Genen
und Proteinen 542
11.1.1 Informationsfluss in den Zellen:
ein Überblick 544
11.2 Transkription bei Pro- und
Eukaryoten: eine Übersicht 546
11.2.1 Transkription bei Prokaryoten 548
11.2.2 Transkription und RNA-Processing
bei Eukaryotenzellen 550
11.8 Die Translation der genetischen
Information 590
11.8.1 Initiation 590
11.8.2
Elongation
594
11.8.3
Termination
596
11.8.4 mRNA-Überwachung:
Unsinn wird nicht geduldet 597
Experimentelle Verfahren:
RNA
als Katalysator 599
Zusammenfassung 603
Zur Selbstüberprüfung 606
11.9 Literatur 608
11.5
11.5.1
11.6
11.3 Synthese und Weiterverarbeitung
von ribosomaler
RNA
und
Transfer-RNA 551
11.3.1 Die Synthese des rRNA-Vorläufers 552
11.3.2 Die Weiterverarbeitung des rRNA-
Vorläufers 553
11.3.3 Synthese und Processing der
ôS-rRNA
558
11.3.4 Transfer-RNA 558
11.4 Synthese und Weiterverarbeitung
der Messenger-RNA 559
11.4.1 Der Apparat für die Transkription
der mRNA 560
11.4.2 Gestückelte Gene: eine unerwartete
Entdeckung 563
11.4.3 Das Processing eukaryotischer
Messenger-RNA 567
11.4.4 Gestückelte Gene und RNA-Spleißen:
ihre Bedeutung für die Evolution 575
11.4.5 Herstellung neuer Ribozyme
im Labor 577
Kleine nicht codierende RNAs
und RNA-Interferenz 578
Mikro-RNAs: Hunderte von RNAs
mit unbekannter Funktion 579
Aus Sicht des Menschen:
Potenzielle klinische Anwendungsgebiete
der RNA-Interferenz 581
Die Codierung der genetischen
Information 582
11.6.1 Die Eigenschaften des genetischen
Codes 582
11.7 Decodierung der
Codons:
die Funktion der Transfer-RNA
11.7.1 Die Struktur der tRNA 586
585
12 Der Zellkern und die Steuerung
der Genexpression 609
12.1 Der Kern einer Eukaryotenzelle 610
12.1.1 Die Kernhülle 610
12.1.2 Chromosomen und Chromatin 616
Aus Sicht des Menschen:
Chromosomenaberrationen 628
12.1.3 Der Zellkern als organisiertes
Organeil 635
12.2 Steuerung der Genexpression
bei Prokaryoten 638
12.2.1 Das Bakterienoperon 638
12.3 Steuerung der Genexpression
bei Eukaryoten 642
12.4 Steuerung auf Transkriptionsebene
644
12.4.1 Die Bedeutung von Transkriptions¬
faktoren für die Steuerung der Gen¬
expression 648
12.4.2 Die Struktur von Transkriptions-
faktorén
649
12.4.3 Transkriptions-Regulationsstellen
auf der DNA 652
12.4.4 Transkriptionsaktivierung:
Enhancer,
Promotoren und Coaktivatoren 656
12.4.5 Transkriptionsrepression 660
12.5 Steuerung auf Processing-Ebene 664
12.6 Steuerung auf Translationsebene
666
12.6.1 Lokalisierung der mRNA
im Cytoplasma 666
12.6.2 Steuerung der Translation 667
12.6.3 Steuerung der mRNA-Stabilität 669
Inhaltsverzeichnis XXVI
I
12.7 Steuerung nach der Translation:
Proteinstabilität 671
Zusammenfassung 673
Zur Selbstüberprüfung 676
12.8 Literatur 677
13 DNA-Replikation und DNA-
Reparatur 679
13.1 DNA-Replikation 680
13.1.1 Semikonservative
Replikádon
680
13.1.2 Replikation in Bakterienzellen 682
13.1.3 Struktur und Funktion
von Polymerasen 691
13.1.4 Replikation in Eukaryotenzellen 695
13.2 DNA-Reparatur 702
13.2.1 Nucleotid-Excisionsreparatur 703
13.2.2 Basen-Excisionsreparatur 704
13.2.3 Fehlpaarungsreparatur 705
13.2.4 Reparatur von Doppel¬
strangbrüchen 706
13.3 Zwischen Replikation
und Reparatur 706
Aus Sicht des Menschen: Defekte der
DNA-Reparatur und ihre Folgen 707
Zusammenfassung 709
Zur Selbstüberprüfung 711
13.4 Literatur 712
14 Fortpflanzung von Zellen 713
14.1 Der Zellzyklus 714
14.1.1 Zellzyklen in vivo 715
14.1.2 Die Steuerung des Zellzyklus
14.2 Die M-Phase: Mitose
und Cytokinese 725
14.2.1 Prophase 726
14.2.2 Prometaphase 733
14.2.3 Metaphase 735
14.2.4 Anaphase 736
14.2.5 Telophase 741
14.2.6 Kräfte für die Bewegungen
in der Mitose 742
14.2.7 Cytokinese 743
716
14.3
Méiose
747
14.3.1 Die Stadien der
Méiose
749
Aus Sicht des Menschen:
Nondisjunction in der
Méiose
und die Folgen 755
14.3.2 Genetische Rekombination
in der
Méiose
757
Experimentelle Verfahren: Die Entdeckung
und Charakterisierung des MPF 759
Zusammenfassung 764
Zur Selbstüberprüfung 767
14.4 Literatur 768
15 Zelluläre Signale und Signal¬
übertragung: Kommunikation
zwischen Zellen 771
15.1 Grundelemente zellulärer Signal¬
übertragungssysteme 772
15.2 Eine Übersicht über extrazelluläre
Botenstoffe und ihre Rezeptoren
774
15.3 Mit G-Proteinen gekoppelte
Rezeptoren und ihre
second
messengers
775
15.3.1 Signaltransduktion über
G-Protein-gekoppelte Rezeptoren 776
Aus Sicht des Menschen:
Krankheiten im Zusammenhang
mit G-Protein-gekoppelten Rezeptoren 780
15.3.2 Die Entdeckung eines
second
messengers: cyclisches AMP
782
15.3.3 Von Lipiden abgeleitete
second
messengers
783
15.3.4 Die Spezifität G-Protein-
gekoppelter Reaktionen 787
15.3.5 Die Regulation des Blut-
glucosespiegels 788
15.3.6 Die Rolle G-Protein-gekoppelter
Rezeptoren bei der sensorischen
Wahrnehmung 791
15.4 Die tyrosinspezifische Protein-
phosphorylierung als Mechanismus
der Signalübertragung 793
15.4.1 Der Ras-MAPK-Signalweg 798
15.4.2 Die Signalübertragung im Falle
des Insulinrezeptors 802
15.4.3 Signalwege bei Pflanzen 806
XXVIII
Inhaltsverzeichnis
15.5
Calcium
als intrazellulärer
Botenstoff 807
15.5.1 Die Regulation der Calcium-
konzentration in Pflanzenzellen 811
15.6 Konvergenz, Divergenz
und
Crosstalk
zwischen
verschiedenen Signalwegen 812
15.6.1 Beispiele für Konvergenz, Divergenz und
Crosstalk
zwischen verschiedenen Sig¬
nalwegen 813
15.7 Stickstoffmonoxid (NO)
als interzellulärer Botenstoff 814
15.8 Apoptose (programmierter Zell¬
tod) 816
15.8.1 Der extrinsische Apoptosesignalweg
818
15.8.2 Der intrinsische Apoptosesignalweg
819
Zusammenfassung 821
Zur Selbstüberprüfung 824
15.9 Weiterführende Literatur 826
16 Krebs 829
16.1 Grundeigenschaften einer Krebszelle
830
16.2 Krebsursachen 833
16.3 Zur Genetik von Krebserkrankungen
834
16.3.1 Tumorsuppressor-Gene und
Oncogene:
Bremsen und Gaspedale 839
16.4 Neue Strategien der Krebs¬
behandlung 855
16.4.1 Immuntherapie 855
16.4.2 Gentherapie 857
16.4.3 Hemmung der Aktivität krebsfördernder
Proteine 857
16.4.4 Hemmung der Blutgefäßbildung
(Angiogenese) 858
Experimentelle Verfahren:
Die Entdeckung der
Oncogene
859
Zusammenfassung 866
16.5 Literatur 868
17 Die Immunantwort 869
17.1 Ein Überblick über die Immun¬
antwort 870
17.1.1 Angeborene Immunreaktionen 871
17.1.2
Adaptive
Immunreaktionen 872
17.2 Die Theorie der klonalen Selektion
bei B-Zellen 873
17.2.1 Impfung 876
17.3 T-Lymphozyten: Aktivierung
und Wirkungsmechanismus 877
17.4 Ausgewählte Aspekte der zellulären
und molekularen Grundlagen
der Immunität 881
17.4.1 Die
modulare
Struktur von Anti¬
körpern 881
17.4.2 DNA-Umordnungen bei den Genen
für B- und T-Zell-Rezeptoren 884
17.4.3 Membrangebundene Antigen-
Rezeptor-Komplexe 888
17.4.4 Der Haupthistokompatibilitätskomplex
888
17.4.5 Die Unterscheidung zwischen Körper¬
eigenem und Körperfremdem 894
17.4.6 Lymphozyten werden durch Zell¬
oberflächen-Signale aktiviert 896
17.4.7 Signaltransduktionswege bei der
Aktivierung von Lymphozyten 897
Aus Sicht des Menschen:
Autoimmunerkrankungen 899
Experimentelle Verfahren:
Die Rolle des Haupthistokompatibilitäts-
komplexes für die
Antigen
Präsenta¬
tion 902
Zusammenfassung 908
17.5 Literatur 910
18
18.1
18.1.1
18.1.2
18.1.3
18.1.4
18.1.5
18.1.6
18.1.7
Techniken der Zell-
und Molekularbiologie
912
911
Das Lichtmikroskop
Auflösung 913
Visibilität 914
Phasenkontrastmikroskopie 915
Fluoreszenzmikroskopie
und verwandte Techniken 916
Videomikroskopie und Bild¬
verarbeitung 918
Konfokale Raster-Mikroskopie 918
Präparation von Objekten für
die Lichtmikroskopie 919
Inhaltsverzeichnis
XXIX
18.2 Transmissionselektronen¬
mikroskopie 920
18.2.1 Die Präparation von Objekten
für die Elektronenmikroskopie 922
18.3 Rasterelektronenmikroskopie 927
18.4 Der Einsatz von Radioisotopen 929
18.5 Zellkultur 930
18.6 Die Fraktionierung des Zell¬
inhalts durch differenzielle
Zentrifugation 933
18.7 Isolierung, Aufreinigung und
Fraktionierung von Proteinen 934
18.7.1 Die selektive Präparation 934
18.7.2 Säulenchromatographie 934
18.7.3 Polyacrylamid-Gelelektrophorese 938
18.8 Strukturbestimmung
bei Proteinen 941
18.9 Aufreinigung und Fraktionierung
von Nucleinsäuren 942
18.9.1 Auftrennung von DNA
durch Elektrophorese 943
18.10 Konzentrationsbestimmung bei
Proteinen und Nucleinsäuren 943
18.11 Ultrazentrifugation 944
18.11.1 Das Sedimentationsverhalten von
Nucleinsäuren 946
18.12 Nucleinsäurehybridisierung 946
18.13 Techniken der DNA-Rekombination
948
18.13.1 Restriktionsendonucleasen 948
18.13.2 Die Herstellung von rekombinierter
DNA 950
18.13.3 Die Klonierung von DNA 950
18.13.4 Chemische Synthese und Oligo-
nucleotidmutagenese 957
18.13.5 Gentransfer in eukaryotische
Zellen und Säugerembryos 958
18.13.6 Die enzymatische Amplifikation
von DNA mittels PCR 963
18.13.7 Die Sequenzierung von DNA 964
18.14 Der Einsatz von Antikörpern 966
Glossar 971
Nobelpreise Zell-
und Molekularbiologie seit 1958 1003
Sach- und Personenverzeichnis 1007
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