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Genomforschung und Bioinformatik

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Krebsforschung heute

Zusammenfassung

Die Gesamtheit der genetischen Informationen, die im Erbgut verankert sind, nennen wir das menschliche Genom. Die rasche Entwicklung der Molekulargenetik in den letzten Jahren hat uns in die Lage versetzt, die Ursachen von Krankheiten auf der molekularen Ebene zu analysieren und zu verstehen. Insbesondere haben wir gelernt, daß Krebserkrankungen eng mit Veränderungen am Genom verknüpft sind. Wir wissen auch, daß das menschliche Genom eine Länge von drei Milliarden molekularer Bausteine hat und in 44 Autosomen (nicht geschlechtsgebundene Chromosomen) und zwei Geschlechtschromosomen aufgeteilt ist. Wegen der Fülle an hochkomplexen Daten, die sich bei der Analyse des Genoms ansammeln, arbeiten Biologen und Genetiker in diesem Forschungsschwerpunkt mit Informatikern und Mathematikern eng zusammen. Mit Hilfe des Computers speichern sie einerseits die bereits entschlüsselten Teilabschnitte der Erbsubstanz und versuchen, aus diesen Puzzlestücken das Gesamtbild der einzelnen Chromosomen richtig zusammenzusetzen. Andererseits verwenden sie biophysikalische Methoden, um die räumliche Struktur und biologische Funktion der einzelnen Gene zu modellieren und zu analysieren. Da die Genprodukte, auch Eiweißmoleküle genannt, nach dem exakten Bauplan der Natur eine wohldefinierte und für die jeweilige Funktion optimierte Raumstruktur aufweisen, schlägt sich ein Fehler in der genomischen Bausteinsequenz auch in der Konstruktion des abgeleiteten Genprodukts nieder. Besonders wichtig wird das Wissen um die Folgen solcher Konstruktionsfehler dann, wenn gerade das fehlerhafte Eiweiß für krebshemmende oder krebsfördernde Funktionen verantwortlich ist.

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Weber, R. et al. (1998). Genomforschung und Bioinformatik. In: Krebsforschung heute. Steinkopff, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-87241-9_11

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