Dieses Buch ist flir Studenten gedacht, die ihre erste Vorlesung in Bakte rien- oder Bakteriophagengenetik hOren. Es setzt sowohl das Wissen der Grundlagen der Biologie als auch der allgemeinen Genetik voraus. Beson dere Kenntnisse der Mikrobiologie, wenn auch hilfreich, sind flir ein gutes Verstehen des dargestellten Stoffs nicht unbedingt erforderlich. Urn das Grundkonzept der Bakterien- und Bakteriophagengenetik in einem Buch verniinftigen Umfangs zu entwickeln, habe ich mich be moot, sowohl den rein molekularen Weg als auch die flir Ubersichtsartikel charakteristische zusammenfassende Behandlung zu vermeiden. Aus Ein fachheit und KontinuWit habe ich deswegen vorwiegend Escherichia coli und seine Phagen behandelt, es sei denn, andere Bakterien kbnnen einen bestimmten Aspekt besser illustrieren. Das soll jedoch nicht heiBen, daB nm E. coli des Studiums wert ware. Eher hoffe ich, daB der Student in die Lage versetzt wird, von den hier erbrterten Grundlagen allgemeine Schliisse auf ein spezielles bakterielles System zu ziehen, das ihn direkter interessiert. Das Buch ist nicht daflir gedacht, individuelle Aspekte der Bakterien genetik besonders tief auszuloten, denn das wiirde ein DbermaB an Details erfordern und seinen Rahmen sprengen. Dagegen sollte der Stu dent nach sorgfaltiger Lektiire des Buchs fahig sein, die aktuellen Ver bffentlichungen seines speziellen Interesses mit Verstandnis zu lesen. Urn das zu erreichen, habe ich versucht, die Bakteriengenetik als logische Ent wicklung von Vorstellungen darzulegen, wobei es gelegentlich nbtig war, bestimmte Punkte, deren theoretische Grundlagen noch nicht behandelt waren, zu iibergehen oder auf spatere Kapitel zu verschieben. Dies ist im Text durch entsprechende Hinweise angezeigt.
Dieses Buch ist flir Studenten gedacht, die ihre erste Vorlesung in Bakte rien- oder Bakteriophagengenetik hOren. Es setzt sowohl das Wissen der Grundlagen der Biologie als auch der allgemeinen Genetik voraus. Beson dere Kenntnisse der Mikrobiologie, wenn auch hilfreich, sind flir ein gutes Verstehen des dargestellten Stoffs nicht unbedingt erforderlich. Urn das Grundkonzept der Bakterien- und Bakteriophagengenetik in einem Buch verniinftigen Umfangs zu entwickeln, habe ich mich be moot, sowohl den rein molekularen Weg als auch die flir Ubersichtsartikel charakteristische zusammenfassende Behandlung zu vermeiden. Aus Ein fachheit und KontinuWit habe ich deswegen vorwiegend Escherichia coli und seine Phagen behandelt, es sei denn, andere Bakterien kbnnen einen bestimmten Aspekt besser illustrieren. Das soll jedoch nicht heiBen, daB nm E. coli des Studiums wert ware. Eher hoffe ich, daB der Student in die Lage versetzt wird, von den hier erbrterten Grundlagen allgemeine Schliisse auf ein spezielles bakterielles System zu ziehen, das ihn direkter interessiert. Das Buch ist nicht daflir gedacht, individuelle Aspekte der Bakterien genetik besonders tief auszuloten, denn das wiirde ein DbermaB an Details erfordern und seinen Rahmen sprengen. Dagegen sollte der Stu dent nach sorgfaltiger Lektiire des Buchs fahig sein, die aktuellen Ver bffentlichungen seines speziellen Interesses mit Verstandnis zu lesen. Urn das zu erreichen, habe ich versucht, die Bakteriengenetik als logische Ent wicklung von Vorstellungen darzulegen, wobei es gelegentlich nbtig war, bestimmte Punkte, deren theoretische Grundlagen noch nicht behandelt waren, zu iibergehen oder auf spatere Kapitel zu verschieben. Dies ist im Text durch entsprechende Hinweise angezeigt.
Inhaltsverzeichnis
1 Besonderheiten der Prokaryonten und ihrer Genetik.- I Durch Haploide bedingte Probleme.- II Erhaltung und Umsetzung der genetischen Information.- III Die Selektion als Grundelement der Bakteriengenetik.- IV Überblick über die genetischen Übertragungsprozesse bei Bakterien und Bakteriophagen.- V Die Nomenklatur.- VI Zusammenfassung.- Literatur.- 2 Die Gesetze der Wahrscheinlichkeit und ihre Anwendung auf Kulturen von Prokaryonten.- I Die Definition der Wahrscheinlichkeit.- II Abhängige und unabhängige Ereignisse.- III Die Anwendung der Binomial-Verteilung auf die Wahrscheinlichkeitstheorie.- IV Die Poisson-Verteilung.- V Zusammenfassung.- 3 Mutationen und Mutagenese.- I Bakterielle Variation.- II Die Expression und Selektion mutanter Zell-Phänotypen.- III Die Mutationsarten.- IV Mutagene Substanzen.- V Der Ames-Test als Testsystem zur Mutagenese.- VI Zusammenfassung.- Literatur.- 4 Der Bakteriophage T4 als genetisches Modellsystem.- I Morphologie und Aufbau.- II Die Physiologie der Phageninfektion.- III Die genetische Organisation von T4.- IV DNA-Replikation und Reifung.- V Zusammenfassung.- Literatur.- 5 Die Genetik anderer intemperenter Bakteriophagen.- I Andere Mitglieder der T-Reihe.- II Bakteriophagen mit einzelsträngiger DNA.- III Die RNA-Bakteriophagen.- IV Bakteriophagen, die Bacillus subtilis infizieren.- V Zusammenfassung.- Literatur.- 6 Die Genetik der temperenten Bakteriophagen.- I Die Grundzüge der temperenten Antwort.- II Der Bakteriophage lambda als Archetyp temperenter Phagen.- III Der Bakteriophage P22.- IV Die Bakteriophagen P2 und P4.- V Der Bakteriophage P1.- VI Der Bakteriophage Mu.- VII Der Bakteriophage PBS1 als Beispiel für einen pseudotemperenten Phagen.- VIII Zusammenfassung.- Literatur.- 7 Transduktion.- I Der Bakteriophage lambdaals speziell transduzierender Phage.- II Weitere speziell transduzierende Phagen.- III Die generelle Transduktion.- IV Die Analyse der Transduktionsdaten.- V Zusammenfassung.- Literatur.- 8 Die Transformation.- I Das Pneumococcus Bacillus-Transformationssystem.- II Andere Transformationssysteme.- III Die Transfektion.- IV Genetische Kartierung durch Einsatz der Transformation.- V Zusammenfassung.- Literatur.- 9 Die Konjugation.- I Die Grundeigenschaften des Konjugationssystems von Escherichia coli.- II Die Physiologie der Konjugation.- III Konjugation in anderen Organismen als E. coil und der Vergleich der Genkarten.- IV Zusammenfassung.- Literatur.- 10 Das F-Plasmid.- I Vom F-Plasmid kodierte Funktionen.- II Die Wechselwirkungen des F-Plasmids mit dem bakteriellen Genophor.- III Die genetische Analyse des F-Plasmids.- IV Zusammenfassung.- Literatur.- 11 Andere Plasmide als F.- I Die Bacteriocine.- II Resistenzplasmide.- III Plasmidwechselwirkungen bei der Konjugation.- IV Zusammenfassung.- Literatur.- 12 Regulation.- I Die Regulation einfacher funktioneller Einheiten.- II Die Regulation komplexer Operon-Systeme.- III Weniger gut untersuchte regulatorische System.- IV Zusammenfassung.- Literatur.- 13 Reparatur und Rekombination von DNA-Molekülen.- I Strukturbetrachtungen zur DNA.- II Reparatur und Rekombination in E. coli.- III Die ortsspezifische Rekombination.- IV Zusammenfassung.- Literatur.- 14 Das Gen-Spleißen und die Herstellung künstlicher DNA-Strukturen.- I Die Restriktions- und Modifikationssysteme der DNA.- II Der Einsatz von Restriktionsfragmenten zur Herstellung neuer DNA-Moleküle.- III Die Anwendung der Gen-Spleiß-Techniken.- IV Zusammenfassung.- Literatur.- 15 Zukunftsentwicklungen.- I Trends in der klassischen Bakteriengenetik.- II Trends in derBakteriengenetik als Folge der Gen-Spleiß-Technologie.- III Zusammenfassung.- Literatur.
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