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Auf den Spuren der Gene Prof. Dr. Theodor Dingermann

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(1)

Auf den Spuren der Gene

Prof. Dr. Theodor Dingermann

Institut für Pharmazeutische Biologie

„Revolutionen des europäischen

Geistes im 20. Jahrhundert“

(2)

Auf den Spuren der Gene

Mittwoch, 15. September 2010

(3)

Auf den Spuren der Gene

(4)

Auf den Spuren der Gene

Inhalt:

Mittwoch, 15. September 2010

(5)

Auf den Spuren der Gene

Inhalt:

• Die geniale Entdeckung und der Beginn der biologischen Revolution

(6)

Auf den Spuren der Gene

Inhalt:

• Die geniale Entdeckung und der Beginn der biologischen Revolution

• Der Genius hinter der biologischen Revolution

Mittwoch, 15. September 2010

(7)

Auf den Spuren der Gene

Inhalt:

• Die geniale Entdeckung und der Beginn der biologischen Revolution

• Der Genius hinter der biologischen Revolution

• Alles begann mit Darwin

(8)

Auf den Spuren der Gene

Inhalt:

• Die geniale Entdeckung und der Beginn der biologischen Revolution

• Der Genius hinter der biologischen Revolution

• Alles begann mit Darwin

• Mendel, ein kongenialer Zeitgenosse Darwins

Mittwoch, 15. September 2010

(9)

Auf den Spuren der Gene

Inhalt:

• Die geniale Entdeckung und der Beginn der biologischen Revolution

• Der Genius hinter der biologischen Revolution

• Alles begann mit Darwin

• Mendel, ein kongenialer Zeitgenosse Darwins

• Walter Flemming, ein Cytologe, mit einem Blick für bunte Dinger

(10)

Auf den Spuren der Gene

Inhalt:

• Die geniale Entdeckung und der Beginn der biologischen Revolution

• Der Genius hinter der biologischen Revolution

• Alles begann mit Darwin

• Mendel, ein kongenialer Zeitgenosse Darwins

• Walter Flemming, ein Cytologe, mit einem Blick für bunte Dinger

• Frederic Griffith und sein „transformierendes Prinzip“

Mittwoch, 15. September 2010

(11)

Auf den Spuren der Gene

Inhalt:

• Die geniale Entdeckung und der Beginn der biologischen Revolution

• Der Genius hinter der biologischen Revolution

• Alles begann mit Darwin

• Mendel, ein kongenialer Zeitgenosse Darwins

• Walter Flemming, ein Cytologe, mit einem Blick für bunte Dinger

• Frederic Griffith und sein „transformierendes Prinzip“

• Erwin Chargaff, der unlucky looser

(12)

Auf den Spuren der Gene

Inhalt:

• Die geniale Entdeckung und der Beginn der biologischen Revolution

• Der Genius hinter der biologischen Revolution

• Alles begann mit Darwin

• Mendel, ein kongenialer Zeitgenosse Darwins

• Walter Flemming, ein Cytologe, mit einem Blick für bunte Dinger

• Frederic Griffith und sein „transformierendes Prinzip“

• Erwin Chargaff, der unlucky looser

• Der geniale Coup

Mittwoch, 15. September 2010

(13)

Auf den Spuren der Gene

Inhalt:

• Die geniale Entdeckung und der Beginn der biologischen Revolution

• Der Genius hinter der biologischen Revolution

• Alles begann mit Darwin

• Mendel, ein kongenialer Zeitgenosse Darwins

• Walter Flemming, ein Cytologe, mit einem Blick für bunte Dinger

• Frederic Griffith und sein „transformierendes Prinzip“

• Erwin Chargaff, der unlucky looser

• Der geniale Coup

• Der intelligente experimentelle Beweis

(14)

Auf den Spuren der Gene

Inhalt:

• Die geniale Entdeckung und der Beginn der biologischen Revolution

• Der Genius hinter der biologischen Revolution

• Alles begann mit Darwin

• Mendel, ein kongenialer Zeitgenosse Darwins

• Walter Flemming, ein Cytologe, mit einem Blick für bunte Dinger

• Frederic Griffith und sein „transformierendes Prinzip“

• Erwin Chargaff, der unlucky looser

• Der geniale Coup

• Der intelligente experimentelle Beweis

• Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

Mittwoch, 15. September 2010

(15)

Die geniale Entdeckung und der Beginn der

biologischen Revolution

(16)

1953 entdeckten der Brite Francis Crick und US-Amerikaner James Watson, damals

Wissenschaftler am Cavendish Laboratory in Cambridge, die Doppelhelix-Struktur der

Desoxyribonukleinsäure (DNS bzw. DNA).

Die Revolution

in den Biowissenschaften

Mittwoch, 15. September 2010

(17)

Die Revolution

in den Biowissenschaften

Sie wussten die Erkenntnisse zu nutzen, die Rosalind Franklin und Maurice Wilkins zur gleichen Zeit in der Medical Research Council Biophysics Unit des King's College in London gewonnen hatten.

(18)

Entdeckung der DNA im Jahre 1953

Die Revolution

in den Biowissenschaften

Mittwoch, 15. September 2010

(19)

Entdeckung der DNA im Jahre 1953

Die Revolution

in den Biowissenschaften

50 Jahre

(20)

Entdeckung der DNA im Jahre 1953

Die Revolution

in den Biowissenschaften

Entschlüsselung des humanen Genoms im Jahre 2001/2003

50 Jahre

Mittwoch, 15. September 2010

(21)

Entdeckung der DNA im Jahre 1953

Die Revolution

in den Biowissenschaften

Entschlüsselung des humanen Genoms im Jahre 2001/2003

50 Jahre

(22)

Alles begann mit Darwin

Mittwoch, 15. September 2010

(23)

Charles Darwin (1809 – 1882)

(24)

Charles Darwin (1809 – 1882)

Darwins Erklärung der Evolution

Mittwoch, 15. September 2010

(25)

Charles Darwin (1809 – 1882)

Darwins Erklärung der Evolution

• In einer Population von Organismen gibt es Subpopulationen, die sich von anderen durch Variationen bestimmter Charakteristika

unterscheiden.

(26)

Charles Darwin (1809 – 1882)

Darwins Erklärung der Evolution

• In einer Population von Organismen gibt es Subpopulationen, die sich von anderen durch Variationen bestimmter Charakteristika

unterscheiden.

• Einzelne Individuen in solchen Subpopulationen unterscheiden sich von anderen dadurch, dass sie gegenüber anderen „fitter“ sind und sich zudem effektiver fortpflanzen.

Mittwoch, 15. September 2010

(27)

Charles Darwin (1809 – 1882)

Darwins Erklärung der Evolution

• In einer Population von Organismen gibt es Subpopulationen, die sich von anderen durch Variationen bestimmter Charakteristika

unterscheiden.

• Einzelne Individuen in solchen Subpopulationen unterscheiden sich von anderen dadurch, dass sie gegenüber anderen „fitter“ sind und sich zudem effektiver fortpflanzen.

• Wenn diese Eigenschaften an die Nachkommen vererbt werden, wird sich diese Subpopulation gegenüber anderen durchsetzen.

(28)

Charles Darwin (1809 – 1882)

Darwins Erklärung der Evolution

• In einer Population von Organismen gibt es Subpopulationen, die sich von anderen durch Variationen bestimmter Charakteristika

unterscheiden.

• Einzelne Individuen in solchen Subpopulationen unterscheiden sich von anderen dadurch, dass sie gegenüber anderen „fitter“ sind und sich zudem effektiver fortpflanzen.

• Wenn diese Eigenschaften an die Nachkommen vererbt werden, wird sich diese Subpopulation gegenüber anderen durchsetzen.

Kurz gesagt: Evolution ist gekoppelt an vergleichsweise effektiverer Reproduktion.

Mittwoch, 15. September 2010

(29)

Reproduktion

Modifikation Selektion

Darwins Erklärung der Evolution

(30)

Reproduktion

Modifikation Selektion

Darwins Erklärung der Evolution

Mittwoch, 15. September 2010

(31)

Reproduktion

Modifikation Selektion

Darwins Erklärung der Evolution

(32)

Reproduktion

Modifikation Selektion

Darwins Erklärung der Evolution

Mittwoch, 15. September 2010

(33)

Reproduktion

Modifikation Selektion

4.000.000.000 Jahre

Darwins Erklärung der Evolution

(34)

Fossilien zeichnen in überzeugender Weise die Evolution nach und waren schon für Darwin eine entscheidende Basis für die Entwicklung seiner Evolutionstheorie.

Der „Fossilienbefund“ als wichtigste Basis der Evolutionstheorie

Mittwoch, 15. September 2010

(35)

Fossilien zeichnen in überzeugender Weise die Evolution nach und waren schon für Darwin eine entscheidende Basis für die Entwicklung seiner Evolutionstheorie.

Wichtig:

Der „Fossilienbefund“ als wichtigste Basis der

Evolutionstheorie

(36)

Fossilien zeichnen in überzeugender Weise die Evolution nach und waren schon für Darwin eine entscheidende Basis für die Entwicklung seiner Evolutionstheorie.

Wichtig:

1.Fossilien müssen Merkmale "zwischen" den heute existierenden Organismengruppen erkennen lassen.

Der „Fossilienbefund“ als wichtigste Basis der Evolutionstheorie

Mittwoch, 15. September 2010

(37)

Fossilien zeichnen in überzeugender Weise die Evolution nach und waren schon für Darwin eine entscheidende Basis für die Entwicklung seiner Evolutionstheorie.

Wichtig:

1.Fossilien müssen Merkmale "zwischen" den heute existierenden Organismengruppen erkennen lassen.

Der „Fossilienbefund“ als wichtigste Basis der

Evolutionstheorie

(38)

Fossilien zeichnen in überzeugender Weise die Evolution nach und waren schon für Darwin eine entscheidende Basis für die Entwicklung seiner Evolutionstheorie.

Wichtig:

1.Fossilien müssen Merkmale "zwischen" den heute existierenden Organismengruppen erkennen lassen.

2.Verknüpfungen müssen zeitlich geordnet sein.

3.Entwicklung muss von “einfach” nach “komplex” verlaufen und nicht umgekehrt.

Der „Fossilienbefund“ als wichtigste Basis der Evolutionstheorie

Mittwoch, 15. September 2010

(39)

Aber was, wenn „Fossilienbefunde“ wichtig werden, die in der Größenskala der Moleküle

liegen?

(40)

Aber was, wenn „Fossilienbefunde“ wichtig werden, die in der Größenskala der Moleküle

liegen?

Mittwoch, 15. September 2010

(41)

100 Jahre

Darwin 1859

(42)

100 Jahre

Darwin 1859

Franklin Wilkins

Crick Watson 1953

Mittwoch, 15. September 2010

(43)

100 Jahre

Der Genius

Darwin 1859

(44)

Mendel, ein kongenialer Zeitgenosse Darwins

Mittwoch, 15. September 2010

(45)

Der Abt C. F. Napp (1792-1867) der Augustiner-Abtei in Alt Brünn nahm 1843 Mendel als Novize in sein Kloster auf.

Gregor Mendel, 1822 – 1884

(46)

Der Abt C. F. Napp (1792-1867) der Augustiner-Abtei in Alt Brünn nahm 1843 Mendel als Novize in sein Kloster auf.

War das Zufall?

Gregor Mendel, 1822 – 1884

Mittwoch, 15. September 2010

(47)

Der Abt C. F. Napp (1792-1867) der Augustiner-Abtei in Alt Brünn nahm 1843 Mendel als Novize in sein Kloster auf.

War das Zufall?

Gregor Mendel, 1822 – 1884

Nein!

(48)

Der Abt C. F. Napp (1792-1867) der Augustiner-Abtei in Alt Brünn nahm 1843 Mendel als Novize in sein Kloster auf.

War das Zufall?

Brünn: Das intellektuelle Zentrum Europas

Gregor Mendel, 1822 – 1884

Nein!

Mittwoch, 15. September 2010

(49)

Der Abt C. F. Napp (1792-1867) der Augustiner-Abtei in Alt Brünn nahm 1843 Mendel als Novize in sein Kloster auf.

War das Zufall?

Brünn: Das intellektuelle Zentrum Europas

Gregor Mendel, 1822 – 1884

Nein!

Abt Napp: Präsident der Landwirtschaftlichen

Gesellschaft und der Gesellschaft für Obst- und Weinbau, die später in “Pomologische Gesellschaft” umbenannt wurde.

(50)

Der Abt C. F. Napp (1792-1867) der Augustiner-Abtei in Alt Brünn nahm 1843 Mendel als Novize in sein Kloster auf.

Mendel sollte sich um Züchtungsprobleme kümmern!

War das Zufall?

Brünn: Das intellektuelle Zentrum Europas

Gregor Mendel, 1822 – 1884

Nein!

Abt Napp: Präsident der Landwirtschaftlichen

Gesellschaft und der Gesellschaft für Obst- und Weinbau, die später in “Pomologische Gesellschaft” umbenannt wurde.

Mittwoch, 15. September 2010

(51)

Gregor Mendels Versuchsobjekt: Die Gartenerbse (Pisum sativum).

Gregor Mendel, 1822 – 1884

(52)

Mendels Experimente

Auswahl der Versuchspflanzen*

Der Werth und die Geltung eines jeden Experimentes wird durch die Tauglichkeit der dazu benützten

Hilfsmittel, sowie durch die zweckmässige Anwendung derselben bedingt. Auch in dem vorliegenden Falle kann es nicht gleichgiltig sein, welche Pflanzenarten als Träger der Versuche gewählt und in welcher Weise diese durchgeführt wurden.

Die Auswahl der Pflanzengruppe, welche für Versuche dieser Art dienen soll, muss mit möglichster Vorsicht geschehen, wenn man nicht in Vorhinein allen Erfolg in Frage stellen will...

*Gregor Mendel: Versuche über Pflanzenhybriden. In: Verhandlungen des naturforschenden Vereins in Brünn. Band 4. Brünn 1866, S. 43-47.

1. Modell testen

Mittwoch, 15. September 2010

(53)

Mendels Experimente

Auswahl der Versuchspflanzen*

…Die Versuchspflanzen müssen nothwendig 1.Constant differirende merkmale besitzen.

2.Die Hybriden derselben müssen während der Blüthezeit vor der Einwirkung jedes fremdartigen Pollens geschützt sein oder leicht geschützt werden können.

3.Dürfen die Hybriden und ihre Nachkommen in den aufeinander folgenden Generationen keine merkliche Störung in der Fruchtbarkeit erleiden.

1. Modell testen

(54)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

1. Modell testen

Mittwoch, 15. September 2010

(55)

Erbsen

rund runzelig

selfen = mit sich selbst

kreuzen

Mendels Experimente

1. Modell testen

(56)

Erbsen

rund runzelig

selfen = mit sich selbst

kreuzen

Mendels Experimente

1. Modell testen

Mittwoch, 15. September 2010

(57)

Erbsen

rund runzelig

selfen = mit sich selbst

kreuzen

Mendels Experimente

1. Modell testen

(58)

Erbsen

rund runzelig

selfen = mit sich selbst

kreuzen

Mendels Experimente

1. Modell testen

Genetisch reine Stämme

Mittwoch, 15. September 2010

(59)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

2. Kontrollkreuzung

F

0

(60)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

2. Kontrollkreuzung

F

0

kreuzen

Mittwoch, 15. September 2010

(61)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

2. Kontrollkreuzung

F

0

F

1

kreuzen

(62)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

2. Kontrollkreuzung

F

0

F

1

runzelig war weg

kreuzen

Mittwoch, 15. September 2010

(63)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

2. Kontrollkreuzung

F

0

F

1

runzelig war weg

kreuzen

Uniformitätsgesetz: Nachkommen homozygoter Eltern haben denselben Phänotyp

(64)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

3. Selfen

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen

F

2

Mittwoch, 15. September 2010

(65)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

3. Selfen

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen

(66)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

4. Zählen

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen

runzelig ist wieder da

F

2

Mittwoch, 15. September 2010

(67)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

4. Zählen

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen 5474

(68)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

4. Zählen

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen

5474 1850

runzelig ist wieder da

F

2

Mittwoch, 15. September 2010

(69)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

4. Zählen

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen

5474 1850 2,96/1

(70)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

4. Zählen

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen

5474 1850 2,96/1

runzelig ist wieder da

F

2

Spaltungsgesetz: Segregation dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 3:1

Mittwoch, 15. September 2010

(71)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

5. Modell

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen

Spaltungsgesetz: Segregation dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 3:1

(72)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

5. Modell

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen

R/R

runzelig ist wieder da

Spaltungsgesetz: Segregation dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 3:1

Mittwoch, 15. September 2010

(73)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

5. Modell

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen

R/R r/r

Spaltungsgesetz: Segregation dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 3:1

(74)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

5. Modell

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen

R/R r/r

R/r

runzelig ist wieder da

Spaltungsgesetz: Segregation dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 3:1

Mittwoch, 15. September 2010

(75)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

5. Modell

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen

R/R r/r

R/r

R

R r

Spaltungsgesetz: Segregation dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 3:1

(76)

Erbsen

rund runzelig

Mendels Experimente

5. Modell

F

1

runzelig war weg

kreuzen

F

0

selfen

R/R r/r

R/r

R

R r

r

R/R R/r R/r r/r

runzelig ist wieder da

Spaltungsgesetz: Segregation dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 3:1

Mittwoch, 15. September 2010

(77)

Mendels Experimente

6. Vorhersagen F

2

R

R r

r

R/R R/r

R/r r/r

(78)

Mendels Experimente

6. Vorhersagen 1/3 R/R F

2

R

R r

r

R/R R/r R/r r/r

Mittwoch, 15. September 2010

(79)

Mendels Experimente

6. Vorhersagen

r/r 1/3 R/R

F

2

R

R r

r

R/R R/r

R/r r/r

(80)

Mendels Experimente

6. Vorhersagen

r/r 1/3 R/R

F

2

r/r 2/3 R/r

F

2

R

R r

r

R/R R/r R/r r/r

Mittwoch, 15. September 2010

(81)

Mendels Experimente

6. Vorhersagen

r/r 1/3 R/R

F

2

r/r 2/3 R/r

F

2

kreuzen

R

R r

r

R/R R/r

R/r r/r

(82)

Mendels Experimente

6. Vorhersagen

r

R R

r

r/r 1/3 R/R

F

2

r/r 2/3 R/r

F

2

kreuzen

R

R r

r

R/R R/r R/r r/r

Mittwoch, 15. September 2010

(83)

Mendels Experimente

6. Vorhersagen

R R

r/r 1/3 R/R

F

2

r/r 2/3 R/r

F

2

kreuzen

R

R r

r

R/R R/r

R/r r/r

(84)

Mendels Experimente

6. Vorhersagen

r

R R

r

R/r R/r R/r R/r

r/r 1/3 R/R

F

2

r/r 2/3 R/r

F

2

kreuzen

Rund/runzelig: 1/0

R

R r

r

R/R R/r R/r r/r

Mittwoch, 15. September 2010

(85)

Mendels Experimente

6. Vorhersagen

R R

r/r 1/3 R/R

F

2

r/r 2/3 R/r

F

2

kreuzen

Rund/runzelig: 1/0

R r

R

R r

r

R/R R/r

R/r r/r

(86)

Mendels Experimente

6. Vorhersagen

r

R R

r

R/r R/r R/r R/r

r/r 1/3 R/R

F

2

r/r 2/3 R/r

F

2

kreuzen

Rund/runzelig: 1/0

r

R r

r

R/r r/r R/r r/r R

R r

r

R/R R/r R/r r/r

Mittwoch, 15. September 2010

(87)

Mendels Experimente

6. Vorhersagen

R R

r/r 1/3 R/R

F

2

r/r 2/3 R/r

F

2

kreuzen

Rund/runzelig: 1/0 Rund/runzelig: 1/1

R r

R

R r

r

R/R R/r

R/r r/r

(88)

"Versuche über Pflanzenhybriden"

Uniformitätsgesetz: Nachkommen homozygoter Eltern haben denselben Phänotyp

Spaltungsgesetz: Segregation dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 3:1

Unabhängigkeitsgesetz: Unabhängige Vererbung einzelner Allele

Gregor Mendel, 1822 – 1884

Mittwoch, 15. September 2010

(89)

"Versuche über Pflanzenhybriden"

Uniformitätsgesetz: Nachkommen homozygoter Eltern haben

Gregor Mendel, 1822 – 1884

*Gregor Mendel: Versuche über Pflanzenhybriden.

In: Verhandlungen des naturforschenden Vereins in Brünn. Band 4. Brünn 1866, S. 43-47.

(90)

Walter Flemming, ein Cytologe, mit einem Blick für “bunte Dinger”

Mittwoch, 15. September 2010

(91)

Walter Flemming war ein deutscher Cytologe.

Walter Flemming, 1843 – 1905

(92)

Walter Flemming war ein deutscher Cytologe.

Walter Flemming, 1843 – 1905

Mittwoch, 15. September 2010

(93)

Walter Flemming war ein deutscher Cytologe.

Er setzt basische Farbstoffe bei seinen Forschungen ein und sieht erstmalig dünne Gebilde in den Kernen von Zellen, die gerade im Begriffe sind, sich zu teilen.

Walter Flemming, 1843 – 1905

(94)

Walter Flemming war ein deutscher Cytologe.

Er setzt basische Farbstoffe bei seinen Forschungen ein und sieht erstmalig dünne Gebilde in den Kernen von Zellen, die gerade im Begriffe sind, sich zu teilen.

Walter Flemming, 1843 – 1905

Mittwoch, 15. September 2010

(95)

Walter Flemming gilt als Gründer der Cyotgenetik und er prägte 1979 die Begriffe Chromatin und Mitose.

Walter Flemming, 1843 – 1905

(96)

Walter Flemming gilt als Gründer der Cyotgenetik und er prägte 1979 die Begriffe Chromatin und Mitose.

Walter Flemming, 1843 – 1905

Mittwoch, 15. September 2010

(97)

Walter Flemming gilt als Gründer der Cyotgenetik und er prägte 1979 die Begriffe Chromatin und Mitose.

Walter Flemming, 1843 – 1905

(98)

August Weismann Walter Sutton Theodor Boveri Thomas Hunt Morgan

Alfred Sturtevant

Chromosomale Theorie der Vererbung 1885 – 1915

Mittwoch, 15. September 2010

(99)

Frederic Griffith, und sein

„transformierendes Prinzip“

(100)

Als Angestellter im britischen Gesundheitsministerium, forschte er unter sehr primitiven Bedingungen höchst kreativ.

Frederick Griffith, 1877 – 1941

Mittwoch, 15. September 2010

(101)

Als Angestellter im britischen Gesundheitsministerium, forschte er unter sehr primitiven Bedingungen höchst kreativ.

Frederick Griffith, 1877 – 1941

Was verursacht eine Lungenentzündung?

Streptococcus pneumoniae

(102)

Als Angestellter im britischen Gesundheitsministerium, forschte er unter sehr primitiven Bedingungen höchst kreativ.

Frederick Griffith, 1877 – 1941

mit rauer Oberfläche wachsende S. pneumoniae

Was verursacht eine Lungenentzündung?

Streptococcus pneumoniae

Mittwoch, 15. September 2010

(103)

Als Angestellter im britischen Gesundheitsministerium, forschte er unter sehr primitiven Bedingungen höchst kreativ.

Frederick Griffith, 1877 – 1941

mit rauer Oberfläche wachsende

mit glatter Oberfläche wachsende Was verursacht eine Lungenentzündung?

Streptococcus pneumoniae

(104)

Frederick Griffith, 1877 – 1941

Das „transformierende Prinzip“ (1928)

Mittwoch, 15. September 2010

(105)

Frederick Griffith, 1877 – 1941

Das „transformierende Prinzip“ (1928)

(106)

Frederick Griffith, 1877 – 1941

Das „transformierende Prinzip“ (1928)

Mittwoch, 15. September 2010

(107)

Frederick Griffith, 1877 – 1941

Das „transformierende Prinzip“ (1928)

(108)

Frederick Griffith, 1877 – 1941

Das „transformierende Prinzip“ (1928)

Mittwoch, 15. September 2010

(109)

Frederick Griffith, 1877 – 1941

Das „transformierende Prinzip“ (1928)

(110)

Frederick Griffith, 1877 – 1941

Das „transformierende Prinzip“ (1928)

Mittwoch, 15. September 2010

(111)

Frederick Griffith, 1877 – 1941

Das „transformierende Prinzip“ (1928)

(112)

Frederick Griffith, 1877 – 1941

Das „transformierende Prinzip“ (1928)

Mittwoch, 15. September 2010

(113)

Oswald T. Avery, 1877 – 1955

Die Wiederentdeckung der Griffith-Entdeckung (1944)

(114)

Erwin Chargaff, der unlucky looser

Mittwoch, 15. September 2010

(115)

Chargaff entdeckte die Basen Adenin und Guanin sowie Thymin und Cytosin in der DNA und stellte die so genannten Chargaff’schen Regeln auf.

Erwin Chargaff, 1905 – 2002

%C = %G

%A = %T

(116)

Erwin Chargaff, 1905 – 2002

5'-ATGCCAGG-3' 3'-TACGGTCC-5'

Mittwoch, 15. September 2010

(117)

Erwin Chargaff, 1905 – 2002

5'-ATGCCAGG-3' 3'-TACGGTCC-5'

Anzahl Basen:

A: 3 T: 3 C: 5 G: 5

(118)

Erwin Chargaff, 1905 – 2002

5'-ATGCCAGG-3' 3'-TACGGTCC-5'

Anzahl Basen:

A: 3 T: 3 C: 5 G: 5

G+C

A+T+G+C [%]

Mittwoch, 15. September 2010

(119)

Erwin Chargaff, 1905 – 2002

5'-ATGCCAGG-3' 3'-TACGGTCC-5'

Anzahl Basen:

A: 3 T: 3 C: 5 G: 5

10

16 = 62,5%

G+C

A+T+G+C [%]

(120)

Erwin Chargaff, 1905 – 2002

5'-ATGCCAGG-3' 3'-TACGGTCC-5'

Anzahl Basen:

A: 3 T: 3 C: 5 G: 5

10

16 = 62,5%

"GC-Gehalt" ist organismusspezifisch G+C

A+T+G+C [%]

Mittwoch, 15. September 2010

(121)

Erwin Chargaff, 1905 – 2002

Gattung GC-Gehalt

Streptomyces coelicolor 72 % Mycococcus xanthus 68 % Halobacterium sp. 67 %

Homo sapiens 40 %

Saccharomyces cerevisiae 38 % Arabidopsis thaliana 36 % Methanosphaera stadtmanae 27 % Plasmodium falciparum 20 %

(122)

Erwin Chargaff, 1905 – 2002

Chargaff hatte alles, um das Geheimnis der DNA zu lüften:

Aber: Der entscheidende Geistesblitz kam ihm nicht!

Mittwoch, 15. September 2010

(123)

Erwin Chargaff, 1905 – 2002

Chargaff über Watson & Crick:

“That such pygmies should cast such giant shadows only shows how late in the day it is”

Chargaff hatte alles, um das Geheimnis der DNA zu lüften:

Aber: Der entscheidende Geistesblitz kam ihm nicht!

(124)

Der geniale Coup

Mittwoch, 15. September 2010

(125)

Was Chargaff und Pauling nicht schafften, hatte Watson und Crick am 28. Februar 1953 geschafft.

Francis Crick, 1916 – 2004

James Watson, 1928

(126)

Was Chargaff und Pauling nicht schafften, hatte Watson und Crick am 28. Februar 1953 geschafft.

Francis Crick, 1916 – 2004 James Watson, 1928

Mittwoch, 15. September 2010

(127)

Was Chargaff und Pauling nicht schafften, hatte Watson und Crick am 28. Februar 1953 geschafft.

Francis Crick, 1916 – 2004

James Watson, 1928

(128)

Was Chargaff und Pauling nicht schafften, hatte Watson und Crick am 28. Februar 1953 geschafft.

Francis Crick, 1916 – 2004 James Watson, 1928

"It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material."

Mittwoch, 15. September 2010

(129)

Der intelligente experimentelle Beweis

(130)

1958 Matthew Meselson, 1930

Franklin W. Stahl, 1929

a

Mittwoch, 15. September 2010

(131)

1958 Matthew Meselson, 1930

Franklin W. Stahl, 1929

a

(132)

1958 Matthew Meselson, 1930

Franklin W. Stahl, 1929

a

Mittwoch, 15. September 2010

(133)

1958 Matthew Meselson, 1930

Franklin W. Stahl, 1929

a

(134)

1958 Matthew Meselson, 1930

Franklin W. Stahl, 1929

a

Mittwoch, 15. September 2010

(135)

1958

b

Matthew Meselson, 1930 Franklin W. Stahl, 1929

a

(136)

1958

b

Matthew Meselson, 1930 Franklin W. Stahl, 1929

a

Mittwoch, 15. September 2010

(137)

1958

b

Matthew Meselson, 1930 Franklin W. Stahl, 1929

a

(138)

1958

b

Matthew Meselson, 1930 Franklin W. Stahl, 1929

a

Mittwoch, 15. September 2010

(139)

1958

b

Matthew Meselson, 1930 Franklin W. Stahl, 1929

a

(140)

1958

b

Matthew Meselson, 1930 Franklin W. Stahl, 1929

a

Mittwoch, 15. September 2010

(141)

1958

b c

Matthew Meselson, 1930 Franklin W. Stahl, 1929

a

(142)

1958 Matthew Meselson, 1930

Franklin W. Stahl, 1929

Mittwoch, 15. September 2010

(143)

1958 Matthew Meselson, 1930

Franklin W. Stahl, 1929

(144)

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

Mittwoch, 15. September 2010

(145)

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

(146)

1928: Forschungs- und Nachschubschiff S.S. Norvegia bricht zu einer Reise in die Antarktis auf.

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

Mittwoch, 15. September 2010

(147)

1928: Forschungs- und Nachschubschiff S.S. Norvegia bricht zu einer Reise in die Antarktis auf.

Ziel war die Insel Bouvet, irgendwo im Niemandsland.

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

(148)

1928: Forschungs- und Nachschubschiff S.S. Norvegia bricht zu einer Reise in die Antarktis auf.

Detlef Rustad: ein Student der Zoologie.

Ziel war die Insel Bouvet, irgendwo im Niemandsland.

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

Mittwoch, 15. September 2010

(149)

1928: Forschungs- und Nachschubschiff S.S. Norvegia bricht zu einer Reise in die Antarktis auf.

Detlef Rustad: ein Student der Zoologie.

Ziel war die Insel Bouvet, irgendwo im Niemandsland.

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

(150)

1929 hörte der norwegische Biologe Johan Ruud von dieser Entdeckung.

Erst 1953 gelang es ihm, selber einen lebenden Eisfische zu fangen und zu untersuchen.

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

Mittwoch, 15. September 2010

(151)

1929 hörte der norwegische Biologe Johan Ruud von dieser Entdeckung.

Erst 1953 gelang es ihm, selber einen lebenden Eisfische zu fangen und zu untersuchen.

Das “Blut“ des Eisfisches enthielt nur 1% Zellen. Keine der Zellen war rot.

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

(152)

1929 hörte der norwegische Biologe Johan Ruud von dieser Entdeckung.

Erst 1953 gelang es ihm, selber einen lebenden Eisfische zu fangen und zu untersuchen.

Das “Blut“ des Eisfisches enthielt nur 1% Zellen. Keine der Zellen war rot.

Andere Fische haben einen Anteil von 15-18% roter Blutzellen im Blut.

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

Mittwoch, 15. September 2010

(153)

1929 hörte der norwegische Biologe Johan Ruud von dieser Entdeckung.

Erst 1953 gelang es ihm, selber einen lebenden Eisfische zu fangen und zu untersuchen.

Das “Blut“ des Eisfisches enthielt nur 1% Zellen. Keine der Zellen war rot.

Andere Fische haben einen Anteil von 15-18% roter Blutzellen im Blut.

Beim Menschen beträgt der Anteil an Erythrozyten ca. 45% des

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

(154)

Was soll das?

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

Mittwoch, 15. September 2010

(155)

Was soll das?

Vor 40.000.000 Jahren öffnete sich durch den Nordwärtsdrift von Südamerika und Australien die Drake Passage auf der Südhalbkugel, so dass eine zirkumpolare Ozeanzirkulation möglich wurde. Diese führte dazu, dass sich Oberflächen- und Tiefengewässer um mehr als 10°C abkühlten.

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

(156)

Was soll das?

Vor 40.000.000 Jahren öffnete sich durch den Nordwärtsdrift von Südamerika und Australien die Drake Passage auf der Südhalbkugel, so dass eine zirkumpolare Ozeanzirkulation möglich wurde. Diese führte dazu, dass sich Oberflächen- und Tiefengewässer um mehr als 10°C abkühlten.

Alle Wirbeltiere „flohen“, denn hier wurde es lebensgefährlich.

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

Mittwoch, 15. September 2010

(157)

Was soll das?

Vor 40.000.000 Jahren öffnete sich durch den Nordwärtsdrift von Südamerika und Australien die Drake Passage auf der Südhalbkugel, so dass eine zirkumpolare Ozeanzirkulation möglich wurde. Diese führte dazu, dass sich Oberflächen- und Tiefengewässer um mehr als 10°C abkühlten.

Alle Wirbeltiere „flohen“, denn hier wurde es lebensgefährlich.

Nur der Eisfisch blieb.

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

(158)

Was soll das?

Vor 40.000.000 Jahren öffnete sich durch den Nordwärtsdrift von Südamerika und Australien die Drake Passage auf der Südhalbkugel, so dass eine zirkumpolare Ozeanzirkulation möglich wurde. Diese führte dazu, dass sich Oberflächen- und Tiefengewässer um mehr als 10°C abkühlten.

Alle Wirbeltiere „flohen“, denn hier wurde es lebensgefährlich.

Nur der Eisfisch blieb.

Um zu überleben, trennte er sich von den vielen Zellen in seinem Blut und pumpte

einfach Meerwasser durch seinen Körper, um ihn mit Sauerstoff zu versorgen.

Die erstaunliche Evolution des Eisfisches

Mittwoch, 15. September 2010

(159)

Woher wissen wir, dass er sich von seinem

Blut „trennte“?

(160)

α-Globin-Gen β-Globin-Gen

Woher wissen wir, dass er sich von seinem Blut „trennte“?

Mittwoch, 15. September 2010

(161)

α-Globin-Gen β-Globin-Gen

Woher wissen wir, dass er sich von seinem

Blut „trennte“?

(162)

α-Globin-Gen β-Globin-Gen

Woher wissen wir, dass er sich von seinem Blut „trennte“?

Mittwoch, 15. September 2010

(163)

Man verliert die Gene

β-Globin-Gen α-Globin-Gen β-Globin-Gen

Woher wissen wir, dass er sich von seinem

Blut „trennte“?

(164)

Man verliert die Gene

β-Globin-Gen α-Globin-Gen β-Globin-Gen α-Globin-Gen

Oder sie werden zum Tummelplatz

von Mutationen

Woher wissen wir, dass er sich von seinem Blut „trennte“?

Mittwoch, 15. September 2010

(165)

Man verliert die Gene

β-Globin-Gen α-Globin-Gen β-Globin-Gen

Ein molekulares Fossil

α-Globin-Gen

Oder sie werden zum Tummelplatz

von Mutationen

Woher wissen wir, dass er sich von seinem

Blut „trennte“?

(166)

Man verliert die Gene

β-Globin-Gen α-Globin-Gen β-Globin-Gen

Ein molekulares Fossil

α-Globin-Gen

Oder sie werden zum Tummelplatz

von Mutationen

Woher wissen wir, dass er sich von seinem Blut „trennte“?

Mittwoch, 15. September 2010

(167)

Mit dem Verlust des Hämoglobins entstand ein neues Problem: Die Gefahr, dass ein kleiner Eiskristall alles zum Gefrieren bringt.

Verlieren und gewinnen = optimieren

(168)

Mit dem Verlust des Hämoglobins entstand ein neues Problem: Die Gefahr, dass ein kleiner Eiskristall alles zum Gefrieren bringt.

Die Lösung: Das Antifrost-Protein (Anti-Freeze-Glykoprotein, AFGP)

Verlieren und gewinnen = optimieren

Mittwoch, 15. September 2010

(169)

Mit dem Verlust des Hämoglobins entstand ein neues Problem: Die Gefahr, dass ein kleiner Eiskristall alles zum Gefrieren bringt.

Die Lösung: Das Antifrost-Protein (Anti-Freeze-Glykoprotein, AFGP)

Verlieren und gewinnen = optimieren

(170)

Der Genius hinter der biologischen Revolution hat es möglich gemacht, auf eine neue Art von

Fossilien zu schauen

Mittwoch, 15. September 2010

(171)

Der Genius hinter der biologischen Revolution hat es möglich gemacht, auf eine neue Art von

Fossilien zu schauen

DNA

(172)

Auf den Spuren der Gene

Prof. Dr. Theodor Dingermann

Institut für Pharmazeutische Biologie Biozentrum

Max-von-Laue-Str. 9 60438 Frankfurt am Main Dingermann@em.uni-frankfurt.de

„Revolutionen des europäischen Geistes im 20. Jahrhundert “

Mittwoch, 15. September 2010

(173)

Auf den Spuren der Gene

Prof. Dr. Theodor Dingermann

Institut für Pharmazeutische Biologie

„Revolutionen des europäischen Geistes im 20. Jahrhundert “

Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit

(174)

Prof. Dr. Theodor Dingermann

Institut für Pharmazeutische Biologie Biozentrum

Max-von-Laue-Str. 9 60438 Frankfurt am Main Dingermann@em.uni-frankfurt.de

Das Internet als

Kommunikationsrevolution des 20. Jahrhunderts

Mittwoch, 15. September 2010

(175)

Prof. Dr. Theodor Dingermann

Institut für Pharmazeutische Biologie

Das Internet als

Kommunikationsrevolution des 20. Jahrhunderts

www.podcastU.de

(176)

Mittwoch, 15. September 2010

(177)
(178)

Mittwoch, 15. September 2010

(179)

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