Über die Autorin 7

Einführung 19

Über dieses Buch 19

Konventionen in diesem Buch 20

Was Sie nicht lesen müssen 20

Törichte Annahmen über den Leser 20

Wie dieses Buch aufgebaut ist 21

Teil I: Fakten zur Genetik: Die Grundlagen 21

Teil II: DNA: Das genetische Material 21

Teil III: Genetik und Ihre Gesundheit 22

Teil IV: Genetik und Ihre Welt 22

Teil V: Der Top-Ten-Teil 22

Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 22

Wie es weitergeht 23

Teil I: Fakten zur Genetik: Die Grundlagen 25

Kapitel 1 Was Genetik ist und warum man sich damit auskennen sollte 27

Klassische Genetik: Die Weitergabe von Merkmalen von Generation zu Generation 28

Molekulargenetik: DNA und die Chemie der Gene 29

Populationsgenetik: Die Genetik einer Gruppe 30

Quantitative Genetik: Die Vererbung in den Griff kriegen 30

Kapitel 2 Grundlagen der Zellbiologie 31

Sehen Sie sich in Ihrer Zelle um 31

Zellen ohne Kern 32

Zellen mit Kern 33

Somatische Zellen 34

Geschlechtszellen 34

Das Einmaleins der Chromosomen 35

Chromosomen zählen 35

Der Aufbau von Chromosomen 37

Mitose: Aufspaltung 38

Schritt 1: Zeit zu wachsen 40

G1-Phase 40

S-Phase 40

G2-Phase 41

Schritt 2: Aufteilen der Chromosomen 41

Prophase 41

Metaphase 43

Anaphase 43

Telophase 43

Schritt 3: Die Teilung 43

Meiose: Zellen für die Fortpflanzung 44

Meiose, Teil I 45

Partner finden sich 45

Die Rekombination macht Sie einzigartig 46

Partner trennen sich 47

Meiose, Teil II: Fortsetzung folgt 47

Mami, wo komme ich eigentlich her? 48

Kapitel 3 Erbsenzählen: Wir entdecken die Vererbungsregeln 51

Im Garten mit Gregor Mendel 51

Die Sprache der Vererbung 53

Vererbung leicht gemacht 54

Vorherrschaft sichern 55

Segregation der Allele 57

Unabhängigkeitserklärung 59

Unbekannte Allele ermitteln 60

Einfache Wahrscheinlichkeitsrechnung zur Ermittlung der vielfältigen Möglichkeiten der Vererbung 60

Eine dihybride Kreuzung bewältigen 62

Kapitel 4 Gesetzesvollzug: Mendels Regeln angewandt bei komplexen Merkmalen 65

Doch nicht so dominant 65

Kneifen durch unvollständige Dominanz 66

Fair Play mit Kodominanz 66

Inkonsequent - die unvollständige Penetranz 67

Allele, die Schwierigkeiten machen 68

Mehr als zwei Allele 68

Letale Allele 70

Allele, die einem das Leben schwer machen 71

Wenn Gene zusammenarbeiten 71

Versteckte Gene 72

Gekoppelte Gene 74

Ein Gen - viele Phänotypen 77

Noch mehr Ausnahmen von der (Mendel-)Regel! 77

Epigenetik 78

Umwelteffekte 78

Kapitel 5 Der kleine Unterschied: Die Genetik der Geschlechter 79

Wann ist ein Mann ein Mann? 79

Geschlechtsdetermination beim Menschen 80

Das sehr wichtige X 80

Das nicht so bedeutende Y 82

Geschlechtsdetermination bei anderen Lebewesen 83

Geschlechtsdetermination bei Insekten 83

Die Geschlechtschromosomen der Vögel 84

Geschlechtsdetermination bei Reptilien 85

Störungen bei der Geschlechtsdetermination des Menschen 85

Zusätzliche X-Chromosomen 87

Zusätzliche Y-Chromosomen 88

Ein X und kein Y 88

Was man auf den Geschlechtschromosomen findet: Geschlechtsgekoppelte Vererbung 88

X-gekoppelte Merkmale 89

Geschlechtsbeeinflusste Merkmale 90

Y-gekoppelte Merkmale 91

Teil II: DNA: Das genetische Material 93

Kapitel 6 Die DNA: Grundlage des Lebens 95

Demontage der Doppelhelix 96

Die chemischen Bestandteile der DNA 97

Die einzelnen Basen 99

Ein Löffel Zucker, eine Prise Phosphat 100

Die Herstellung der Doppelhelix: DNA-Struktur 100

Bei Eins anfangen: Bau eines Einzelstrangs 101

Pärchenbildung: Hinzufügen des zweiten Strangs 102

Untersuchung verschiedener DNA-Varianten 105

Kern-DNA 106

Mitochondriale DNA 106

Chloroplasten-DNA 107

Hervorgekramt: Die Geschichte der DNA 108

Die Entdeckung der DNA 108

Chargaffs Regel unterworfen 109

Intrigen um die Helix: Franklin,

Wilkins, Watson und Crick 109

Kapitel 7 Replikation: DNA auf dem Kopierer 111

Immer für Neues aufgeschlossen: Das DNA-Muster 111

Wie die DNA sich selbst kopiert 114

Darf ich vorstellen: Das Replikationsteam! 115

DNA-Vorlage 115

Nukleotide 116

Enzyme 117

Spalten der Helix 118

Die Dinge ins Rollen bringen 119

Voreilen und Nachhinken 121

Das Puzzle setzt sich zusammen 122

Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser 123

Replikation bei Eukaryoten 124

Kurz angebunden: Telomere 125

Endabfertigung 127

Herr der Ringe: Replikation ringförmiger DNA 128

Theta 128

Der rollende Kreis: das Rolling-Circle-Prinzip 129

D-Schleife 129

Kapitel 8 DNA-Sequenzierung 131

Schauen wir in ein paar Genome 132

Der Weg zur humanen Gensequenz 134

Der 'elegante' Fadenwurm und sein Genom 135

Das Hühnergenom 135

Das Humangenomprojekt 136

Sequenzierung: Die Sprache der DNA lesen 138

Die Mitspieler bei der DNA-Sequenzierung 138

Aufspüren der Botschaft in den

Sequenzierungsergebnissen 140

Kapitel 9 Die RNA: enge Verwandte der DNA 143

Sie wissen schon einiges über die RNA 143

Der etwas andere Zucker 144

Begrüßen Sie eine neue Base: Uracil 145

Knoten und Schleifen 147

Transkription: Übersetzung der Botschaft der DNA

in die Sprache der RNA 148

Fertigmachen zur Transkription 149

Genortung 149

Welcher Strang? 150

Bausteine und Enzyme zusammensuchen 151

Initiation 153

Elongation 154

Termination 155

Weiterverarbeitung nach der Transkription 155

Kappe und Schwanz dazu 156

... und Schnitt! 157

Kapitel 10 Den genetischen Code knacken 159

Das Gute am Verfall 159

Wer die Wahl hat, hat die Qual 161

Im Rahmen bleiben oder wie man den Code liest 161

Nicht ganz so universell 163

Das Translationsteam stellt sich vor 163

Auf zur Translation! 164

Initiation 164

Ladestation: Die tRNA-Moleküle verbinden sich mit den Aminosäuren 164

Zusammensetzen des Ribosoms 166

Elongation 168

Termination 170

Aminosäuren und ihre Eigenschaften 170

Proteine, in Form gepresst 173

Kapitel 11 Genexpression: Was für ein Pärchen 175

Ihre Gene in den Griff kriegen 175

Transkriptionskontrolle 176

Stark eingebunden: Die Auswirkungen der DNA-Verpackung 177

Ferne Elemente kontrollieren Gene 178

Springende Gene: Transposons 179

Hormone machen Gene an 181

Nachbesserung: Was nach der Transkription geschehen kann 182

Schnippschnapp: Spleißen der RNA 182

Ruhe bitte! mRNA-Stilllegung 182

mRNA mit Verfallsdatum 184

Genkontrolle ... oder 'Lost in Translation' 184

Teil III: Genetik und Ihre Gesundheit 187

Kapitel 12 Mutationen und Erbkrankheiten: Dinge, die man nicht ändern kann 189

Die Arten der Mutation 189

Was verursacht Mutationen? 190

Spontane Mutationen 191

Falsch platzierte Basen 192

Schlaufenbildung 194

Spontane chemische Änderungen 195

Induzierte Mutationen 195

Chemische Mutagene 196

Basenanaloga 196

Alkylierende Substanzen 197

Freie Radikale 197

Interkalanzien 197

Strahlung 198

Die Folgen von Mutationen 199

Die Möglichkeiten der DNA-Reparatur 199

Zwei Beispiele für Erbkrankheiten 200

Zystische Fibrose (Mukoviszidose) 200

Sichelzellanämie 201

Kapitel 13 Chromosomenanomalien: Alles ein Zahlenspiel 203

Was Chromosomen uns verraten 203

Chromosomen zählen 204

Aneuploidie: Zusätzliche oder fehlende Chromosomen 205

Euploidie: Chromosomensätze 208

Erforschung von Chromosomenvariationen 210

Wenn Chromosomen verschwinden 211

Wenn zu viele Chromosomen vorhanden sind 211

Downsyndrom 211

Translokations-Downsyndrom 213

Andere Trisomien 214

Weitere Dinge, die bei Chromosomen falsch laufen können 215

Polyploidie 215

Mosaikbildung 215

Strukturelle Chromosomenaberration 216

Duplikationen 217

Inversionen 217

Deletionen 218

Translokationen 218

Teil IV: Genetik und Ihre Welt 221

Kapitel 14 Die Geschichte der Menschheit und die Zukunft unseres Planeten 223

Genetische Variation ist überall 223

Allelfrequenzen 224

Genotypfrequenzen 226

Das Hardy-Weinberg-Gesetz der Populationsgenetik 227

Die Beziehung von Allelen und Genotypen 227

Gesetzesverletzung 229

Kartierung des Genpools 231

Das geheime Sozialleben der Tiere 232

Allmähliche Formvollendung: Evolutionsgenetik 232

Der Schlüssel heißt: Genetische Variation 232

Wo neue Arten herkommen 233

So wächst der phylogenetische Baum 235

Kapitel 15 Geheimnisse lüften mit der DNA 237

Ihre Identität steckt im DNA-Schrott 237

Spurensuche am Tatort: Wo ist die DNA? 240

Sammlung von biologischen Beweismitteln 240

Auf ins Labor! 241

Die PCR - Hauptwerkzeug der Genetiker 241

Und so wird ein Fingerabdruck draus...