Thomas Reinard

Molekularbiologische Methoden 2.0

• Broschiertes Buch

Produktbeschreibung

In den vergangenen Jahren hat sich die Molekularbiologie rasant weiterentwickelt. Technologien wie die Modulare Klonierung, PCR-basierte Klonierungen und das Gibson Assembly sind inzwischen in vielen Laboren als Standard etabliert. Neben den modernen Klonierungsverfahren wurden die die Denkansätze in der modernen Biologie revolutionierende Bioinformatik und die synthetische Biologie aufgenommen. Die zunehmende Bedeutung reicht inzwischen weit in die Gesellschaft hinein, wie die "Omics"-Technologien und die Genom Editierung zeigen, die ebenfalls in diesem Buch behandelt werden.Die 3. Auflage wurde korrigiert und aktualisiert und enthält viele hilfreiche Tipps und Tricks, welche die Fehlersuche im Labor erleichtern können. Concept-Maps visualisieren Zusammenhänge zwischen den vorgestellten Methoden. Zahlreiche Abbildungen und Tabellen veranschaulichen komplexe Sachverhalte, "Gut zu wissen"-Boxen liefern Hintergrundinformationen, "Tipp"-Boxen geben wertvolle Hinweise für die praktische Arbeit und Protokolle besonders wichtiger Verfahren erleichtern das Verständnis.Ideal für Studium und Praxis!

Produktdetails

• Uni-Taschenbücher Nr.8449
• Verlag: UTB / Ulmer
• 3., überarb. Aufl.
• Seitenzahl: 328
• Erscheinungstermin: 12. Juli 2021
• Deutsch
• Abmessung: 241mm x 170mm x 22mm
• Gewicht: 782g
• ISBN-13: 9783825287955
• ISBN-10: 3825287955
• Artikelnr.: 61760842

Autorenporträt

Dr. Thomas Reinard lehrt an der Leibniz Universität Hannover. 

Inhaltsangabe

Vorwort zur 1. Auflage12Vorwort zur 2. Auflage13Vorwort zur 3. Auflage131 Das Leben und seine Bestandteile1.1 Der Aufbau von DNA und RNA171.2 Der genetische Code201.3 Die Gene221.3.1 Die Genstruktur in Prokaryoten221.3.2 Genstruktur in Eukaryoten 241.4 Proteine 261.5 Die Zelle302 Grundlagen der Arbeit im Labor2.1 Wasser342.2 Messung des pH-Werts352.3 Puffer362.4 Waagen362.5 Mikropipetten382.6 Gefäße im Labor402.7 Zentrifugen412.8 Mischen und Konzentrieren442.8.1 Konzentrieren452.8.2 Pufferwechsel 452.9 Probenlagerung462.10 Steriles Arbeiten462.11 Geräte für den Aufschluss von Geweben492.12 Pflege und Aufzucht von Escherichia coli512.12.1 Nährmedien522.12.2 Antibiotika532.12.3 Lagerung von Bakterien553 Aufreinigung von Nukleinsäuren3.1 Gegenspieler erfolgreicher DNA- und RNA-Isolationen593.1.1 Nukleasen593.1.2 Scherkräfte603.1.3 Chemische Verunreinigungen603.1.4 EDTA und zweiwertige Ionen: das Yin und Yang der Molekularbiologie613.2 Extraktion von Nukleinsäuren623.3 Die weitere Aufreinigung der DNA643.3.1 Phenolextraktion643.3.2 Ethanolfällung653.3.3 Isopropanolfällung673.3.4 PEG-Fällung 683.3.5 Entfernen von Polysacchariden mit CTAB683.3.6 Tropfendialyse683.4 Silica Matrices693.4.1 Von Nukleinsäuren und Silica Matrices693.4.2 Übersicht über den Einsatz von Kits703.5 Ausgewählte DNA Aufreinigungsverfahren713.5.1 Die Plasmidpräparation aus E. coli 713.5.2 Die Isolation von DNA aus Pflanzen mit CTAB723.5.3 Isolation von DNA aus Blut oder Zellkulturen743.5.4 Isolation hochmolekularer DNA753.6 Die Isolation von RNA763.7 Tipps zum Erzielen hoher Ausbeuten bei der Isolation von Nukleinsäuren783.8 Quantifizierung von Nukleinsäuren793.8.1 DNA-Bestimmung im Photometer793.8.2 Konzentrationsbestimmung mittels optischer Dichte814 Polymerase-Kettenreaktion4.1 Prinzip der Polymerase-Kettenreaktion854.2 Die Komponenten der PCR864.2.1 Die Ausgangs-DNA864.2.2 Thermostabile DNA-Polymerasen 864.2.3 Puffer, Magnesium und dNTPs894.2.4 Primer914.3 Geräte für die PCR934.4 Die Standard-PCR944.5 Ausgewählte PCR-Methoden944.5.1 Two-Step PCR944.5.2 Gradienten-PCR und Touch-Down PCR964.5.3 Nested PCR974.5.4 Multiplex PCR974.5.5 Einführen von Restriktionsschnittstellen984.5.6 Reverse Transkriptions-PCR (RT-PCR)994.5.7 Kolonie-PCR1024.5.8 Quantitative PCR1034.6 Anwendungen der PCR1054.7 Optimierung der PCR-Reaktion1055 Klonieren für Einsteiger5.1 Restriktionsenzyme1095.1.1 Restriktionsenzyme des Typs II1105.1.2 Restriktionsenzyme im Labor1135.1.3 Methylasen und Typ IIM-Enzyme1155.1.4 Typ IIS-Enzyme1165.2 Ligation1165.3 (De)Phosphorylierung von DNA1185.3.1 Dephosphorylierung1185.3.2 Phosphorylierung 1195.4 Enzyme für spezielle Aufgaben 1215.5 Die Transformation von E. coli 1215.6 Der Weg zum klonierten Gen 1235.7 Der ungerichtete Einbau einer amplifizierten DNA in einen Vektor1235.7.1 Die Klonierung über eine Restriktionsstelle1245.7.2 TA-Klonierung und TOPO-Cloning 1255.7.3 Klonierung in ein Letal-Plasmid 1265.7.4 Zyklische Blunt End Klonierung 1265.8 Der gerichtete Einbau von DNA in einen Vektor 1275.9 Wenn es mal nicht klappt1296 Vektoren6.1 Plasmide 1326.2 Klonierungsplasmide1356.2.1 Blau-Weiß-Screening1356.2.2 Letalvektoren1386.3 Expressionsplasmide 1396.3.1 Promotoren für Expressionsvektoren1406.3.2 Weitere regulative Sequenzen1416.3.3 Expression in das Periplasma1416.3.4 Einschlusskörperchen [Inclusion Bodies]1416.3.5 Tag-Sequenzen1426.4 Reportergene1426.5 Phagen 1466.6 Phagemide1476.7 Shuttle-Vektoren1476.8 Künstliche Chromosome: YACs, BACs und PACs1486.9 Hefen als Klonierungs- und Expressionssystem1496.9.1 Hefe als Modellorganismus1496.9.2 Vektoren für Hefe1516.9.3 Transformation von Hefe1526.10 Pflanzen als Bioreaktoren 1526.10.1 Die Transformation von Pflanzen1536.10.2 Transiente Transformationsverfahren1556.11 Die Tran

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Vorwort zur 1. Auflage12 Vorwort zur 2. Auflage13 Vorwort zur 3. Auflage13 1 Das Leben und seine Bestandteile 1.1 Der Aufbau von DNA und RNA17 1.2 Der genetische Code20 1.3 Die Gene22 1.3.1 Die Genstruktur in Prokaryoten22 1.3.2 Genstruktur in Eukaryoten 24 1.4 Proteine 26 1.5 Die Zelle30 2 Grundlagen der Arbeit im Labor 2.1 Wasser34 2.2 Messung des pH-Werts35 2.3 Puffer36 2.4 Waagen36 2.5 Mikropipetten38 2.6 Gefäße im Labor40 2.7 Zentrifugen41 2.8 Mischen und Konzentrieren44 2.8.1 Konzentrieren45 2.8.2 Pufferwechsel 45 2.9 Probenlagerung46 2.10 Steriles Arbeiten46 2.11 Geräte für den Aufschluss von Geweben49 2.12 Pflege und Aufzucht von Escherichia coli51 2.12.1 Nährmedien52 2.12.2 Antibiotika53 2.12.3 Lagerung von Bakterien55 3 Aufreinigung von Nukleinsäuren 3.1 Gegenspieler erfolgreicher DNA- und RNA-Isolationen59 3.1.1 Nukleasen59 3.1.2 Scherkräfte60 3.1.3 Chemische Verunreinigungen60 3.1.4 EDTA und zweiwertige Ionen: das Yin und Yang der Molekularbiologie61 3.2 Extraktion von Nukleinsäuren62 3.3 Die weitere Aufreinigung der DNA64 3.3.1 Phenolextraktion64 3.3.2 Ethanolfällung65 3.3.3 Isopropanolfällung67 3.3.4 PEG-Fällung 68 3.3.5 Entfernen von Polysacchariden mit CTAB68 3.3.6 Tropfendialyse68 3.4 Silica Matrices69 3.4.1 Von Nukleinsäuren und Silica Matrices69 3.4.2 Übersicht über den Einsatz von Kits70 3.5 Ausgewählte DNA Aufreinigungsverfahren71 3.5.1 Die Plasmidpräparation aus E. coli 71 3.5.2 Die Isolation von DNA aus Pflanzen mit CTAB72 3.5.3 Isolation von DNA aus Blut oder Zellkulturen74 3.5.4 Isolation hochmolekularer DNA75 3.6 Die Isolation von RNA76 3.7 Tipps zum Erzielen hoher Ausbeuten bei der Isolation von Nukleinsäuren78 3.8 Quantifizierung von Nukleinsäuren79 3.8.1 DNA-Bestimmung im Photometer79 3.8.2 Konzentrationsbestimmung mittels optischer Dichte81 4 Polymerase-Kettenreaktion 4.1 Prinzip der Polymerase-Kettenreaktion85 4.2 Die Komponenten der PCR86 4.2.1 Die Ausgangs-DNA86 4.2.2 Thermostabile DNA-Polymerasen 86 4.2.3 Puffer, Magnesium und dNTPs89 4.2.4 Primer91 4.3 Geräte für die PCR93 4.4 Die Standard-PCR94 4.5 Ausgewählte PCR-Methoden94 4.5.1 Two-Step PCR94 4.5.2 Gradienten-PCR und Touch-Down PCR96 4.5.3 Nested PCR97 4.5.4 Multiplex PCR97 4.5.5 Einführen von Restriktionsschnittstellen98 4.5.6 Reverse Transkriptions-PCR (RT-PCR)99 4.5.7 Kolonie-PCR102 4.5.8 Quantitative PCR103 4.6 Anwendungen der PCR105 4.7 Optimierung der PCR-Reaktion105 5 Klonieren für Einsteiger 5.1 Restriktionsenzyme109 5.1.1 Restriktionsenzyme des Typs II110 5.1.2 Restriktionsenzyme im Labor113 5.1.3 Methylasen und Typ IIM-Enzyme115 5.1.4 Typ IIS-Enzyme116 5.2 Ligation116 5.3 (De)Phosphorylierung von DNA118 5.3.1 Dephosphorylierung118 5.3.2 Phosphorylierung 119 5.4 Enzyme für spezielle Aufgaben 121 5.5 Die Transformation von E. coli 121 5.6 Der Weg zum klonierten Gen 123 5.7 Der ungerichtete Einbau einer amplifizierten DNA in einen Vektor123 5.7.1 Die Klonierung über eine Restriktionsstelle124 5.7.2 TA-Klonierung und TOPO-Cloning 125 5.7.3 Klonierung in ein Letal-Plasmid 126 5.7.4 Zyklische Blunt End Klonierung 126 5.8 Der gerichtete Einbau von DNA in einen Vektor 127 5.9 Wenn es mal nicht klappt129 6 Vektoren 6.1 Plasmide 132 6.2 Klonierungsplasmide135 6.2.1 Blau-Weiß-Screening135 6.2.2 Letalvektoren138 6.3 Expressionsplasmide 139 6.3.1 Promotoren für Expressionsvektoren140 6.3.2 Weitere regulative Sequenzen141 6.3.3 Expression in das Periplasma141 6.3.4 Einschlusskörperchen [Inclusion Bodies]141 6.3.5 Tag-Sequenzen142 6.4 Reportergene142 6.5 Phagen 146 6.6 Phagemide147 6.7 Shuttle-Vektoren147 6.8 Künstliche Chromosome: YACs, BACs und PACs148 6.9 Hefen als Klonierungs- und Expressionssystem149 6.9.1 Hefe als Modellorganismus149 6.9.2 Vektoren für Hefe151 6.9.3 Transformation von Hefe152 6.10 Pflanzen als Bioreaktoren 152 6.10.1 Die Transformation von Pflanzen153 6.10.2 Transiente Transformationsverfahren155 6.11 Die Transformation von Säugetieren und tierischen Zellkulturen156 6.11.1 Säugetiere als Modellorganismen 156 6.11.2 Säuger-Zellkulturen157 6.11.3 Vektoren für tierische Zellen158 6.11.4 Transfektion tierischer Zellkulturen159 7 Elektrophorese und Hybridisierung von Nukleinsäuren 7.1 Agarose-Gelelektrophorese von DNA162 7.2. Die Detektion der DANN im Gel167 7.3 Präparative Agarosegele169 7.4 Auftrennen von RNA im Agarosegel170 7.5 Fehlersuche bei Agarose-Gelelektrophorese170 7.6 Hybridisierung von Nukleinsäuren171 7.6.1 Southern und Northern Blot173 7.6.2 Herstellung der Sonde und Hybridisierung174 7.7 Microarrays174 8 Fortgeschrittene Klonierung 8.1 Klonsammlungen und synthetische Gene179 8.1.1 Klonsammlungen180 8.1.2 Synthetische Gene undGenfragmente 180 8.2 Rekombinase-basierte Klonierung 181 8.3 Mutageneseverfahren 183 8.4 PCR-basierte Klonierungsverfahren: RF-Cloning und oePCR186 8.5 Synthetische Biologie188 8.6 Biobricks189 8.7 Nahtlose Klonierungsverfahren189 8.7.1 Golden Gate Klonierung190 8.7.2 Cut-Ligation Verfahren191 8.7.3 Multiple Insertionen mittels Golden Gate Klonierung192 8.7.4 Golden Gate basierte Tool Kits am Beispiel des MoClo Kits192 8.8 Gibson Assembly195 9 Proteinaufreinigung 9.1 Homogenisation203 9.1.1 Proteasen204 9.1.2 Phenoloxidasen206 9.2 Extraktion von Proteinen207 9.2.1 Homogenisationspuffer 207 9.2.2 Abtrennen von Zell- und Gewebetrümmern208 9.2.3 Fraktionierung des Rohextrakts 208 9.3 Dialyse und Konzentrierung211 9.4 Weitere Aufreinigungsschritte212 9.4.1 Chromatographie213 9.4.2 Chromatographische Trennprinzipien215 9.4.3 Magnetic Beads216 9.5 Quantifizierung von Proteinen217 9.5.1 Proteinbestimmung nach Bradford217 9.5.2 BCA-Test219 9.5.3 Welchen Test benutzen? 220 9.6 Aufreinigungsverfahren für getaggte Proteine aus E. coli221 9.6.1 Bakterienanzucht und Homogenisation222 9.6.2 Weitere Aufreinigung des heterologen Proteins224 10 Gelelektrophorese von Proteinen 10.1 Die Polyacrylamid-Gelelektrophorese (PAGE)229 10.2 Die denaturierende SDS-PAGE229 10.2.1 Herstellung eines Proteinextrakts für die SDS-Gelelektrophorese229 10.2.2 Herstellen des Gels232 10.2.3 Der Gellauf 235 10.3 Das Färben der Gele237 10.4 Weitere Elektrophoreseverfahren für Proteine239 10.4.1 Native PAGE239 10.4.2 Isoelektrische Fokussierung239 10.4.3 2-D-Gelelektrophorese239 10.5 Western Blotting 241 10.6 Massenspektrometrische Verfahren246 11 Immunbiochemische Methoden 11.1 Antikörper251 11.2 Prinzipien immunbiochemischer Verfahren254 11.2.1 Immunpräzipitation254 11.2.2 Trägerbasierte Immunfärbung256 11.2.3 Immobilisierung des Antigens257 11.2.4 Blocken überschüssiger Bindestellen257 11.2.5 Detektion der Bindung257 11.2.6 Antikörper-Kaskaden259 11.2.7 Spezifische und unspezifische Bindungen260 11.3 ELISA261 11.3.1 Sandwich-ELISA263 11.3.2 Kompetitiver ELISA265 11.4 Immunfärbung nach Western Blot266 11.5 Immunaffinitätschromatographie269 11.6 Weitere Antikörperbasierte Methoden270 11.6.1 Rekombinante Antikörper270 11.6.2 Phage Display und scFv271 11.6.3 Immunhistochemische Verfahren273 11.6.4 Markierung von Zellen274 12 Fortgeschrittene Verfahren 12.1 DNA-Sequenzierung .278 12.1.1 Sequenzierung nach Sanger278 12.1.2 Herstellen von Proben für die DNA-Sequenzierung280 12.2 Next Generation Sequenzierung281 12.3 Von den „Omics“ zur Systembiologie285 12.4 Analyse der Genfunktion286 12.4.1 Reverse Genetik und Gene Targeting286 12.4.2 RNAi287 12.4.3 Durchführung von siRNA-Experimenten288 12.5 Genom Editierung289 13 Bioinformatik 13.1 Datenbanken296 13.2 Dateiformate298 13.3 Sequenzsuche anhand von Stichwörtern (Entrez)300 13.4 Sequenzsuche mit einer Sequenz (BLAST)300 13.5 Bioinformatik zur Planung der Laborarbeit305 14 Anhang A1 Sicherheit im Labor308 A2 Die 10 goldenen Laborregeln309 A3 Das Laborbuch und die finale Arbeit311 Verzeichnis der „Gut zu wissen“-Boxen313 Abbildungsverzeichnis314 Verzeichnis der Maps316 Verzeichnis der Protokolle316 Tabellenverzeichnis317 Abkürzungsverzeichnis318 Sachverzeichnis321 Quellenverzeichnis 328

Rezensionen

Aus: CLB 70. Jahrgang, Heft 09 - 10/2019 - Rolf Kickuth
Ein Reiseführer durch molekularbiologische Methoden. [...] Das Buch zeichnet sich positiv durch eine Vielzahl vierfarbiger Abbildungen, Protokollen und Tabellen aus. "Tipp"-Kästen sowie "Gut zu wissen"-Kästen unterstreichen wichtige Punkte. Das Buch gibt damit immer wieder Anlass für den Einstieg in ein weiteres Thema. Damit wird es dem Anspruch des Autors gerecht, ein "Reiseführer durch das zunächst unentdeckte Land molekularbiologisch geprägter Lebenswissenschaften mit all ihren Facetten" zu sein.

Aus: ekz-Informationsdienst, Themelidis, ID bzw. IN 2011/08
Dieses Buch stellt die gängigsten molekularbiologischen Labormethoden gut verständlich dar. Es richtet sich an Bachelor- und Masterstudenten im Bereich der Lebenswissenschaften und vermittelt zum einen die Grundlagen der Laborarbeit, Aufreinigung von DNA, RNA und Proteinen, Polymerasekettenreaktion und Klonierungsstrategien und vieles mehr bis hin zu molekularbiologischen Methoden für Fortgeschrittene. Vergleichstitel hierzu sind "Der Experimentator: Molekularbiologie/Genomics" (ID 31/02) und "Gentechnische Methoden" (ID 15/00). Das vorliegende Buch ist gut strukturiert und eignet sich sehr gut für Bibliotheken an Hochschul- und Wissenschaftsstandorten.