Stamm (Biologie) – Wikipedia

Genetische Variante, Subtyp oder Kultur innerhalb einer biologischen Spezies

In der Biologie, a Belastung ist eine genetische Variante, ein Subtyp oder eine Kultur innerhalb einer biologischen Art. Stämme werden oft als inhärent künstliche Konzepte angesehen, die durch eine spezifische Absicht zur genetischen Isolierung gekennzeichnet sind.^[1] Dies ist am einfachsten in der Mikrobiologie zu beobachten, wo Stämme aus einer Einzelzellkolonie stammen und typischerweise durch die physikalischen Einschränkungen einer Petrischale unter Quarantäne gestellt werden. Stämme werden auch häufig in der Virologie, Botanik und bei Nagetieren in experimentellen Studien verwendet.

Mikrobiologie und Virologie[edit]

H1N1-Virusstamm, ein vorrangiges Ziel für die Pandemieforschung

Es wurde gesagt, dass “es in der Virologiegemeinschaft keine allgemein akzeptierte Definition für die Begriffe ‘Stamm’, ‘Variante’ und ‘Isolat’ gibt, und die meisten Virologen kopieren einfach die Verwendung von Begriffen von anderen”.^[2]

Ein Stamm ist eine genetische Variante oder ein Subtyp eines Mikroorganismus (zB ein Virus, Bakterium oder Pilz). Ein „Grippe-Stamm“ ist beispielsweise eine bestimmte biologische Form des Influenza- oder „Grippe“-Virus. Diese Grippestämme zeichnen sich durch ihre unterschiedlichen Isoformen der Oberflächenproteine ​​aus. Neue Virusstämme können durch Mutation oder Austausch genetischer Komponenten entstehen, wenn zwei oder mehr Viren dieselbe Zelle in der Natur infizieren.^[3] Diese Phänomene sind als Antigendrift bzw. Antigenverschiebung bekannt. Mikrobielle Stämme können auch durch ihre genetische Ausstattung mit metagenomischen Methoden unterschieden werden, um die Auflösung innerhalb der Spezies zu maximieren.^[4] Dies ist ein wertvolles Werkzeug zur Analyse des Mikrobioms geworden.

Künstliche Konstrukte[edit]

Wissenschaftler haben Virenstämme modifiziert, um ihr Verhalten zu untersuchen, wie im Fall des H5N1-Influenzavirus. Während die Finanzierung solcher Forschungen aufgrund von Sicherheitsbedenken manchmal zu Kontroversen geführt hat, was zu einer vorübergehenden Pause führte, wurde sie anschließend fortgesetzt.^[5][6]

In der Biotechnologie wurden mikrobielle Stämme konstruiert, um Stoffwechselwege zu etablieren, die für die Behandlung einer Vielzahl von Anwendungen geeignet sind.^[7] Historisch gesehen wurde ein großer Teil der Stoffwechselforschung dem Bereich der Biokraftstoffproduktion gewidmet.^[8]Escherichia coli ist die häufigste Spezies für das prokaryontische Stamm-Engineering. Wissenschaftlern ist es gelungen, lebensfähige Minimalgenome zu etablieren, aus denen neue Stämme entwickelt werden können.^[9] Diese Minimalstämme bieten nahezu eine Garantie dafür, dass Experimente an Genen außerhalb des Minimalrahmens nicht durch nicht-essentielle Wege beeinflusst werden. Optimierte Stämme von E coli werden typischerweise für diese Anwendung verwendet. E coli werden auch häufig als Chassis für die Expression einfacher Proteine ​​verwendet. Diese Stämme, wie BL21, sind genetisch modifiziert, um die Proteaseaktivität zu minimieren, wodurch das Potenzial für eine hocheffiziente Proteinproduktion im industriellen Maßstab ermöglicht wird.^[10]

Hefestämme sind die häufigsten Themen der eukaryotischen genetischen Veränderung, insbesondere im Hinblick auf die industrielle Fermentation.^[11]

Der Begriff hat in der Botanik keinen offiziellen Rang; der Begriff bezieht sich auf die kollektiven Nachkommen eines gemeinsamen Vorfahren, die einen einheitlichen morphologischen oder physiologischen Charakter aufweisen.^[12] Ein Stamm ist eine bestimmte Gruppe von Nachkommen, die entweder von einer veränderten Pflanze abstammen (hervorgebracht durch konventionelle Züchtung oder auf biotechnologischem Weg) oder die durch genetische Mutation entstanden sind.

Einige Reisstämme werden beispielsweise hergestellt, indem neues genetisches Material in eine Reispflanze eingefügt wird.^[13] alle Nachkommen der gentechnisch veränderten Reispflanze sind eine Sorte mit einzigartiger genetischer Information, die an spätere Generationen weitergegeben wird; die Stammbezeichnung, die normalerweise eine Zahl oder ein formaler Name ist, umfasst alle Pflanzen, die von der ursprünglich veränderten Pflanze abstammen. Die Reispflanzen in dem Stamm können mit anderen Reisstämmen oder -sorten gezüchtet werden, und wenn erwünschte Pflanzen erzeugt werden, werden diese weiter gezüchtet, um die erwünschten Merkmale zu stabilisieren; die stabilisierten, vermehrungsfähigen und „erfüllten“ Pflanzen (bleiben identisch mit der Mutterpflanze) werden mit einem Sortennamen versehen und zur Verwendung durch die Landwirte in die Produktion freigegeben.

Nagetiere[edit]

Die Wistar-Ratte, die der erste entwickelte Rattenmodellstamm war

Ein Labormaus- oder Rattenstamm ist eine Gruppe von Tieren, die genetisch einheitlich ist. Stämme werden in Laborexperimenten verwendet. Mäusestämme können durch Inzucht, mutiert oder genetisch verändert sein, während Rattenstämme normalerweise Inzucht sind. Eine bestimmte Inzucht-Nagetierpopulation gilt nach 20 Generationen der Geschwisterpaarung als genetisch identisch. Viele Nagetierstämme wurden für eine Vielzahl von Krankheitsmodellen entwickelt und werden auch häufig verwendet, um die Toxizität von Medikamenten zu testen.^[14][15][16]

Insekten[edit]

Die gewöhnliche Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) gehörte zu den ersten Organismen, die für genetische Analysen verwendet wurden, hat ein einfaches Genom und ist sehr gut verstanden. Es ist aus vielen anderen Gründen ein beliebter Modellorganismus geblieben, wie z. B. die einfache Züchtung und Pflege sowie die Geschwindigkeit und das Volumen seiner Reproduktion. Es wurden verschiedene spezifische Sorten entwickelt, darunter eine flugunfähige Version mit verkümmerten Flügeln (die auch im Heimtierhandel als Lebendfutter für kleine Reptilien und Amphibien verwendet wird).

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

Externe Links[edit]