Contents:

Allgemeine Grundlagen der Genetik.- A. Die klassische Genetik und die Methoden ihrer Begrundung.- 1. Die kreuzungsanalytische Methode. Das Gen als Spaltungs- und Rekombinationseinheit.- a) Die Mendelschen Regeln.- b) Die Objekte der genanalytischen Forschung.- c) Der statistische Charakter der Mendelschen Regeln.- d) Beispiele fur genanalytische Versuchsergebnisse und deren Interpretation.- e) Erbgut und Umwelt.- 2. Die Mutationsforschung. Das Gen als Mutationseinheit.- a) Mutation und Mutante.- b) Spontane und induzierte Mutabilitat.- 3. Cytogenetik. Das Gen als Lokalisationseinheit.- a) Der Zellkern.- b) Allgemeine Chromosomentheorie der Vererbung.- c) Spezielle Chromosomentheorie der Vererbung.- d) Die genotypische Geschlechtsbestimmung.- e) Chromosomenstruktur und Gene, strukturelle Chromosomenaberrationen.- f) Numerische Aberrationen im Chromosomensatz.- B. Das Genom als Steuerungszentrum.- 1. Genetik und Entwicklungsphysiologie.- 2. Das Problem der primaren Genwirkung.- C. Krise und Erweiterung des klassischen Genbegriffs.- D. Vererbung bei Viren und Bakterien, Molekulargenetik.- 1. Cytochemie der Erbstruktur.- 2. Die DNA als Informationstrager.- 3. Die Parasexualitat der Viren und Bakterien.- 4. Das Operon-Regulator-Modell bei hoeheren Organismen.- E. Das genetische System als Grundlage der Evolutionsprozesse.- 1. Die potentielle genische Mannigfaltigkeit.- 2. Populationsgenetik.- 3. Genetik und Phylogenie.- F. Die Evolution der Mechanismen der Geschlechtsbestimmung.- 1. Hermaphroditismus und Getrenntgeschlechtlichkeit.- 2. Mechanismen der genotypischen Geschlechtsbestimmung bei Wirbellosen.- 3. Mechanismen der genotypischen Geschlechtsbestimmung bei Wirbeltieren.- 4. Allgemeine Betrachtungen zur Phylogenie der Geschlechtsbestimmung.- G. Vergleichende Genetik der Saugetiere.- H. Extrachromosomale Vererbung.- J. Die prinzipiellen Moeglichkeiten fur im Erbgut begrundete pathologische Erscheinungen.- K. Diskussion irrtumlich oder irrefuhrend verwendeter genetischer Begriffe.- Literatur.- Molekulare Grundlagen der Genetik.- I. Molekulare Strukturen und ihre Bausteine.- A. Nucleinsauren.- 1. Mononucleotide.- 2. Polynucleotide.- a) Primarstruktur.- b) Sekundarstruktur.- c) Tertiarstrukturen.- d) Quartarstrukturen.- B. Proteine.- 1. Aminosauren.- 2. Proteine.- a) Primarstruktur.- b) UEberstrukturen.- C. Ribosomen.- II. Funktionen.- A. Funktion von DNA.- 1. DNA als Trager der genetischen Information.- 2. Replikation von DNA.- 3. Weitere DNA-Enzyme.- 4. Reparaturprozesse.- 5. Restriktion und Modifikation.- 6. Rekombination.- 7. Synthetische DNA.- 8. DNA als Matrize zur RNA-Synthese.- B. Funktion von RNA.- 1. RNA als Trager der genetischen Information bei Viren, Replikation von Viren-RNA.- 2. RNA als Matrize zur DNA-Synthese.- 3. Polynucleotidphosphorylase.- 4. Transfer-RNA (tRNA).- 5. Proteinbiosynthese.- III. Der genetische Code.- A. Der genetische Code in vitro.- B. Der genetische Code in vivo.- 1. Punktmutationen.- 2. Rastermutationen (Frame-shift mutations).- IV. Suppression.- A. Suppression durch mutierte tRNA.- B. Suppression durch mutierte Ribosomen.- V. Regulation.- A. Regulation auf der Ebene der Transkription.- B. Regulation auf der Ebene der Translation.- VI. Mechanismen der UEbertragung genetischer Information.- A. Transformation.- B. Konjugation.- C. Transduktion.- Literatur.- Die formale Genetik des Menschen.- I. Der Mensch als Objekt genetischer Forschung.- 1. Die Gene des Menschen.- 2. Die Aufzeichnung eines Stammbaums.- II. Mendelsche Erbgange beim Menschen.- 1. Kodominante (kombinante) Vererbung.- 2. Autosomal-dominanter Erbgang.- 3. Autosomal-recessiver Erbgang.- a) Verwandtenehen.- b) Nachweis von Heterogenic bei autosomal-recessiven Erbleiden.- 4. Geschlechtsgebundene Vererbung.- a) Die Geschlechtsbestimmung beim Menschen.- b) Der X-chromosomal recessive Erbgang.- c) Geschlechtsbegrenzte Manifestation autosomaler Gene.- d) X-chromosomal dominanter Erbgang.- e) Der X-chromosomale Erbgang mit Letalitat der Hemizygoten.- f) Formalgenetische Konsequenzen der Lyon-Hypothese.- g) Frage des unvollstandig geschlechtsgebundenen Erbgangs.- h) Y-chromosomale Vererbung.- 5. Abnorme Segregation.- 6. Multiple Allele.- 7. Die Lokalisation von Genorten.- 8. Formale Aspekte moeglicher Kontrollgenmutationen beim Menschen.- 9. Formalgenetische Konsequenzen von Genduplikationen.- III. Extrachromosomale Vererbung.- IV. Multifaktorielle Vererbung.- 1. Multifaktorielle Vererbung mit Schwellenwerteffekt.- 2. Die Zwillingsmethode.- a) Voraussetzungen fur die Anwendung der Zwillingsmethode und Kritik.- b) Abschatzung der Manifestationswahrscheinlichkeit mittels der Zwillingsmethode.- 3. Unterscheidung zwischen monofaktoriellem Erbgang und multifaktorieller Vererbung mit Schwellenwerteffekt.- 4. Schatzung des Anteils von Erbfaktoren an der Variabilitat der Merkmalsausbildung bei multifaktoriell bestimmten Krankheiten.- V. Die Erbanalyse, Erfassungsfehler und ihre Korrektur.- 1. Die wichtigsten Erfassungs- und Auslesefehler.- a) Familienauslese.- b) Probandenauslese.- c) Synonyme.- 2. Voraussetzungen der Analyse.- 3. Prufverfahren.- 4. Schatzverfahren.- 5. Die Stellung der Merkmalstrager in der Geburtenreihe.- VI. Empirische Erbprognose.- Literatur.- Die Chromosomen des Menschen und ihre Untersuchung in somatischen Zellen.- I. Einleitung.- II Normale Metaphase-Chromosomen.- 1. Untersuchungsmaterial.- 2. Untersuchungsmethoden.- a) Mitosenanreicherung.- b) Knochenmarkpraparate.- c) Blutkulturen.- ?) Aufbereitung in Makrokultur; sog. Leukocyten-Kultur.- ?) Vollblut oder Mikrokultur.- d) Langzeitkulturen aus Gewebsexplantaten.- e) Praparation der Zellsuspensionen.- 3. Spezielle Methoden.- a) Autoradiographie.- b) Fluorescenzmethode.- c) Giemsa-Banden-Techniken.- 4. Alterseinfluss auf die Zahl der Chromosomen.- 5. Einflusse der Zellkultur auf Chromosomenzahl und -struktur.- III. Der Standardkaryotyp.- IV. Identifizierung einzelner Chromosomen.- 1. Identifizierung der einzelnen Chromosomen nach Standardmethoden, Autoradiographie, Fluorescenz und Giemsa-Banden-Techniken.- 2. Chromosomenmessungen.- V. Variabilitat des Karyotyps.- 1. Chromosomale Varianten.- 2. Lage und Haufigkeit der Varianten.- VI. Chromosomale Lokalisierung von Genloci beim Menschen.- VII. Erhebung und Auswertung von Befunden.- 1. Mikroskopische und photographische Analyse.- 2. Diagnose von Chromosomenmosaiken.- 3. Analyse von Chromosomenbruchen.- 4. Chromosomenanalyse durch Computer.- 5. Archivierung cytogenetischer Daten.- VIII. Typen von Chromosomenaberrationen.- 1. Numerische Chromosomenanomalien.- a) Anomalien der Geschlechtschromosomen.- b) Anomalien der Autosomen.- c) Polyploidie.- 2. Stabile strukturelle Chromosomenanomalien.- a) Terminale Deletionen.- b) Balancierte Robertsonsche Translokation.- c) Balancierte reziproke Translokationen.- d) Inversionen.- e) Insertionen.- 3. Unstabile Strukturanomalien.- a) Ringchromosomen.- b) Austauschfiguren.- IX. Pathologisch-Anatomische Auswirkungen von Chromosomenanomalien.- 1. Fehlbildungssyndrome infolge Stoerungen der Autosomen.- a) Pathologisch-anatomische Anomalien bei Stoerungen der Geschlechtschromosomen.- 2. Stoerungen der Embryonalentwicklung.- 3. Chromosomenanomalien bei Tumoren.- 4. Genetische Krankheiten mit Neigung zu Chromosomenbruchigkeit und Tumoren.- X. Nomenklatur.- 1. Nomenklatur des normalen Karyotyps und numerische Abweichungen.- 2. Nomenklatur der strukturellen Anomalien (Chicago-Nomenklatur, 1966).- 3. Nomenklatur der Chromosomen-Banderung.- 4. AEnderungen der Chicago-Nomenklatur und neue Symbole des Paris Report (1972).- Literatur.- Biochemische Genetik des Menschen.- A. Einleitung.- I. Molekulare Struktur und biologische Aktivitat.- II. Genotyp und Umwelt.- III. Methodische Probleme und Aufgaben biochemisch-genetischer Untersuchungen an Menschen.- B. Methoden in der Biochemischen Genetik.- I. Biochemische Bestimmung qualitativ und quantitativ individuell verschiedener Merkmale.- 1. Elektrische Ladung, Molekulgroesse und -gestalt.- 2. Immunologische Eigenschaften, Molekulargewichtsbestimmungen.- 3. Katalytische Eigenschaften von Enzymproteinen.- 4. Beispiele fur die Untersuchung von Enzymproteinvarianten.- a) Ahornsirupkrankheit.- b) Alkoholdehydrogenase.- c) PseudoCholinesterase.- II Zwillingsuntersuchungen.- 1. Isonicotinsaurehydrazid (INH).- 2. Lactatdehydrogenase (LDH).- 3. PseudoCholinesterase (PCHE).- III. Familienuntersuchungen.- IV. Populationsgenetik.- C. Variabilitat im Bereich des Normalen.- I. Haufigkeit und Verbreitung genetisch bedingter (Protein- Polymorphismen.- II. Polymorphismus der Blutgruppensubstanzen: Biochemische Grundlagen.- III. Enzymproteinpolymorphismus und seltene Strukturvarianten: Pseudocholin-esterase (PCHE, Serumcholinesterase).- IV. Quantitative Unterschiede der Proteinsynthese: Additivitat der Genwirkung.- 1. N-Acetyltransferase.- 2. "Nebengene".- 3. Saure Erythrocytenphosphatase (SEP).- 4. Haptoglobin.- 5. Allgemeine Schlussfolgerungen.- V. Polymorphismus und Variabilitat des Haptoglobins.- 1. Varianten der ?-Ketten.- 2. Genetische Mechanismen.- 3. Molekulstruktur der Haptoglobinproteine.- a) ?-Ketten-Varianten.- b) ?-Ketten-Varianten.- 4. Physiologie des Haptoglobins.- 5. Immunologische Eigenschaften.- 6. Haptoglobinspiegel/Genetik.- 7. Phanokopieeffekte.- 8. Selektionsfaktoren.- VI. Genetisch bedingte Polymorphismen bei Isoenzymen: Lactatdehydrogenase (LDH).- D. Biochemische Genetik - Klinische Genetik.- I. "Erbkrankheiten"/ Abgrenzung.- 1. Keimbahnzellen.- 2. Somazellen.- II. Haufigkeit von Erbkrankheiten und Charakterisierung.- III. Pharmakogenetik.- 1. Definition und biochemisch-genetische Grundlagen.- 2. Nachweis und Typen pharmakogenetischer Reaktionen.- 3. Pharmakasensitivitat.- a) Glucose-6-phosphatdehydrogenase-Mangel (Favismus).- b) Methamoglobinamie nach Acetophenetidin.- c) Abnorme Hamoglobine.- d) Reaktion auf Glucocorticoid.- e) Akatalasie.- f) Anaphylaktische Reaktion bei Ratten nach Dextran.- g) Verschiedene Proteinvarianten der Alkoholdehydrogenase (ADH).- h) Pharmakogenetisch bedingte Verhaltensweisen.- 4. Pharmakaresistenz.- a) Cumarinresistenz.- b) Succinyldicholinresistenz.- 5. Pharmakogenetische Stoerungen und Enzymstoffwechsel.- 6. Pharmakogenetik i.w.S.- 7. Testen neuer Pharmaka/Interspecies-Vergleich.- 8. Zur Entstehung von Polymorphismen mit pharmakogenetischen Effekten.- a) Selektionsmechanismen.- b) Kopplung pathologischer Merkmale mit "unauffalligen"Indikatormerkmalen.- 9. Diagnose- und Therapiemoeglichkeiten im Rahmen der Pharmakogenetik.- 10. Psychopharmakogenetik; Nebenwirkungen von Arzneimitteln.- IV. Angeborene Stoffwechselkrankheiten: Ahornsirupkrankheit.- V. Diagnose von Erbkrankheiten bei homozygoten Merkmalstragern.- 1. Phanokopieeffekte.- 2. Diagnose auf molekularer Ebene.- a) Diffusions- und Transportdefekte.- b) Intracellular Konzentration von Substraten.- c) (Enzym-)Protein-Varianten und Syntheseregulation.- d) Aktivatoren und Inhibitoren der Enzyme.- e) Cofaktoren oder essentielle Metallionen.- f) Cytoarchitektur.- VI. Diagnose heterozygoter Merkmalstrager/Heterozygotentests.- 1. Strukturanalyse von Genprodukten (Enzymproteine).- 2. Indirekter Nachweis einer Proteinstrukturanderung durch Bestimmung der Enzymaktivitaten und Metabolitenkonzentration bei Heterozygoten usw.- 3. Bestimmung von Heterozygoten durch Belastungstests.- 4. Zellkulturen.- 5. Amniocentese.- 6. Erkrankungen des Bindegewebes.- 7. Erfassung Heterozygoter bei Erkrankungen ohne Hinweis auf biochemische Stoerungen.- VII. Therapie.- 1. Enzymsubstitution.- 2. Enzyminduktion und -repression; Transformation und Transduktion.- 3. Verschiedene Moeglichkeiten einer diatetischen Behandlung: Homocystinurie, Hyperaminoacidamien.- 4. Therapiebeginn; pranatale, peri-und postnatale Therapie.- Literatur.- Spontane und induzierte Mutationen beim Menschen.- I. Einleitung.- II. Mutationstypen.- 1. Genmutationen.- 2. Chromosomenaberrationen.- III. Genmutationen.- IV. Chromosomenaberrationen.- 1. Chromosomenaberrationen unter Fehlgeburten.- 2. Chromosomenaberrationen unter Geburten.- V. Spontan oder induziert: Das Testproblem.- 1. Chromosomenanalyse in Lymphocytenkulturen chemisch oder physikalisch exponierter Menschen.- 2. Chromosomenanalyse in Keimzellen.- 3. Chromosomenaberrationen unter Fehlgeburten.- 4. Chromosomenaberrationen unter Neugeburten.- 5. Pranatale Diagnostik von "induzierten"Chromosomenaberrationen.- 6. Die Verschiebung des Geschlechtsverhaltnisses unter den Geburten als Muta-genitatstest.- 7. Dominante Leitphanotypen.- 8. Somatische Zellmarker.- Literatur.- Genetische Aspekte des Missbildungsproblems.- A. Vorwort.- B. Einleitung.- I. Untersuchungen uber den Einfluss der Genfunktion und ihrer Regulation auf die Differenzierung.- II. Morphogenese und Organogenese.- III. Hinweise zur Genetik von Missbildungen aus der experimentellen Teratologie.- IV. "Spontanes"Auftreten von Missbildungen beim Tier.- V. Beobachtungen beim Menschen.- 1. Haufigkeit.- a) Aborte und Letalfaktoren.- b) Missbildungshaufigkeit bei Neugeborenen.- 2. Einflusse des Alters der Eltern.- 3. Missbildungen mit einfachem Erbgang.- 4. Die Erbgrundlagen haufiger Missbildungen.- a) Zwillingsuntersuchungen bei haufigen Missbildungen.- b) Der Einfluss der Konsanguinitat.- c) Haufigkeit bei nahen Verwandten.- d) Das Geschlechtsverhaltnis.- 5. Heterogenitat der untersuchten Gruppe von Missbildungen.- 6. Einfluss genetisch kontrollierter mutterlicher Faktoren.- 7. Die Interaktion zwischen genetischer Anlage und exogenen Noxen.- Literatur.- Erbfaktoren bei haufigen Krankheiten. Krankheiten mit multifaktorieller (polygener) Determination.- A. Vorwort.- B. Einleitung.- I. Das multifaktorielle genetische System.- 1. Analyse des multifaktoriellen genetischen Systems.- a) Die kontinuierliche Variabilitat.- b) Familienuntersuchungen.- c) Zwillingsuntersuchungen.- d) Ansatze zur vertieften Analyse.- 2. Exogene Faktoren in ihrer Bedeutung fur das multifaktorielle genetische System.- 3. Praktische Folgerungen und Probleme.- II. Haufige (multifaktorielle) Krankheiten und Selektion.- 1. Unterschiedliche Selektionswertigkeiten monogener Merkmale in multifaktoriellen genetischen Systemen.- a) Unterschiedliche Selektionswertigkeit im ABO-Blutgruppensystem.- b) Unterschiedliche Selektionswertigkeit im Rhesussystem.- c) Unterschiedliche Selektionswertigkeit in den Serumgruppen.- ?) Haptoglobine.- ?) Gc-Faktoren (group specific component).- ?) Gm-Gruppen.- 2. Zum Selektionswert zivilisatorischer Entwicklungen.- a) Hypertonie.- b) Diabetes mellitus.- c) Fettleibigkeit.- d) Koerperliche Anomalien und Missbildungen.- ?) Rotgrunblindheit.- ?) Gesichtsspaltenbildungen.- ?) Angeborene Huftluxation.- ?) Nasenscheidewandverbiegungen.- ?) Kurzsichtigkeit.- Literatur.- Populationsgenetik.- I. Einleitung.- II. Das Hardy-Weinbergsche Gesetz.- III. Anwendung des Hardy-Weinbergschen Gesetzes auf menschliche Bevoelkerungen.- 1. Erstes Beispiel: Autosomale codominante Gene.- 2. Zweites Beispiel: Autosomale dominante Gene.- 3. Drittes Beispiel: Multiple Allele.- IV. Erweiterung des Hardy-Weinbergschen Gesetzes fur X-chromosomale Gene.- V. Mutation.- VI. Selektion.- 1. Selektion gegen Dominante.- 2. Selektion gegen Recessive.- 3. Selektion gegen die Heterozygoten.- 4. Selektion zugunsten der Heterozygoten.- 5. Fitness.- VII. Genetischer Polymorphismus.- VIII. Isolation.- IX. Migration.- X. Inzucht.- XI. Genverteilung und Evolution.- Literatur.- Namenverzeichnis.