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Die
Erfindung betrifft die Bereiche der Biotechnologie, Stabilisierung
der DNA, RNA, Proteinen und anderen Biomolekülen und der Sequenzierung der
Nukleinsäuren.
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Bekannt
ist die chemische Stabilisierung mittels kleinen Moleküle namens
Ectoin, Firoin Hydroxy ectoin aus extremophilen Bakterien. Diese
Moleküle werden
aus halo – und
thermophilen Bakterien isoliert und bilden Komplexe mit Biomolekülen, wie
Nukleinsäuren,
DNA, RNA sowie Proteinen.
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Dabei
werden diese stabilisiert.
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Nukleinsäuren wie
auch andere Biomoleküle stellen
den Gegenstand intensiver Forschung dar. Nukleinsäuren werden
z.B. manipuliert, gestreckt (
DE 199 29 530 A1 ;
DE 199 37 512 A1 ) chemisch modifiziert,
etc. Nukleinsäuren
werden z.B. auf Gene Chips von Affymetrix geradlinnig angeordnet
und z.B. zur Diagnose angewendet. DNA wird auch für Hybridisierung
und andere Vorgänge
benutzt.
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Bei
mechanischen Manipulationen erfahren Nukleinsäuren dynamische Belastungen
insbesondere bei höheren
Temperaturen wie z.B. ca. 28° oder 36°C.
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Wird
eine z.B. DNA Sequenz durch bestimmte interkalierende chemische
Substanz stabilisiert, so erschwert sich die Möglichkeit der Manipulation
und einer chemischen Modifikation.
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Manipulationen
sind wichtig z.B. bei räumlicher
Anordnung der DNA z.B. für
eine Sequenzierung einer längeren
linearen oder gestreckten DNA – Sequenz
gleichzeitig an mehreren Stellen. Längere DNA – Sequenzen sind instabiler
im Vergleich zu Kürzeren.
Längere
DNA –Sequenzen,
die gekühlt
inkubiert und nicht in vitro stabilisiert werden, zerfallen innerhalb
von Tagen bis Monaten in kleinere Bruchstücke.
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Diese
kleinere Bruchstücke
erkennt man als Schmier auf dem Gel, d.h. man inkubiert eine Probe gereinigter
DNA einige Tage z.B. 5 Tage bei – 70° und trägt danach die Probe auf den
Gel bzw. führt
Gelelektrophorese durch. Die hochmolekulare Bande entspricht den
längeren
nicht zerfallenen Sequenzen und man kann auch Schmier beobachten,
welches den kleinen Bruchstücken
entspricht.
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In
lebenden Zellen bleibt die DNA über
Generationen stabil und dies bei höheren Temperaturen wie z.B.
28°C oder
36°C. Es
gibt Reparatur mechanismen wie z.B. DNA Ligasen, die gebrochene
Enden miteinander ligieren. Die Ligase – Aktivität in vivo scheint aber nicht
genügend
zu sein, um komplette genomische DNA bei dem Maße der Molekularbewegung entstrechend
den 36°C
Grad stabil zu halten.
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Entdeckt
und mit Versuchen bestätigt
wurde die biophysikalische Stabilisierung durch physiologisch aktive
Mitochondrien.
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Die
Probe enthaltend DNA und physiologisch aktive Mitochondrien wurde
inkubiert, und dann auf ein Gel aufgetragen. Die Unterschiede zwischen DNA
Proben, die in Anwesenheit und Abwesenheit physiologisch aktiver
Mitochondrien inkubiert wurden, kann man sogar mit bloßen Auge
erkennen. Dies bedeutet dass diese Unterschiede für molekulare
Dimensionen groß sind.
Diese Unterschiede bestehen darin, das man weniger Schmier bei der
DNA sieht die mit Mitochondrien inkubiert wurde, als bei der DNA
die ohne Mitochondrien inkubiert wurde.
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Das
bedeutet also, das weniger Bruchstücke bei der DNA in Anwesenheit
von physiologisch aktiven Mitochondrien entstehen.
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Die
Mitochondrien generieren stabilisierende Einflüße auf die DNA.
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Bei
einer Mischprobe enthaltend gereinigte DNA und reine Mitochondrien
geht die Reinheit der Komponenten verloren und dadurch können die
Manipulationen mit DNA erschwert werden.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Probe mit DNA und Mitochondrien
rein und getrennt zu halten aber so, dass die Mitochondrien stabilisierende
Einflüße auf die
DNA ausüben.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst dass die Proben reiner DNA,
RNA von Mitochondrien z.B. durch eine poröse Membran getrennt werden.
Dabei bleibt die Reinheit beider Proben in einem Inkubationssystem
enthaltend eine Membran erhalten.
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Das
Inkubationssystem besteht aus mindestens zwei Abteilungen die voneinander
z.B. durch eine poröse
Membran getrennt werden.
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In
einem Behälter
befinden sich physiologisch aktive Mitochondrien und in dem anderem
können
sich sowohl Biomolekülen,
wie z.B. Nukleinsäuren,
DNA, RNA und Proteine, als auch Zellen wie z.B. bakterielle Zellen
E.Coli, Hefe S. cererisiae oder OoZyten sowie Platten mit gestreckten
DNA, Petri Schale etc. befinden. Das Inkubationssystem kann sowohl Luft – als auch
Flüssigkeits
pumpen zur Versorgung mit Luft sowie zur Erzeugung der Zirkulationen
enthalten.
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Analog
zu positiven Wirkungen der kompatiblen Solute auf Mikroorganismen
führend
zur Steigerung der Produktivität
können
auch physiologisch aktive Mitochondrien die Produktivität der Mikroorganismen
und prokaryotischer Zellen steigern.
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Die
Effektivität
der in vitro Befruchtung kann in Anwesenheit von physiologisch aktiven
Mitochondrien erhöht
werden. Da Zellen des Fortpflanzungssystem z.B. Spermien, Spermien – bildende
Zellen, weibliche Eizellen etc. reich an Mitochondrien sind, werden
in den Inkubationssystemen gemäß der Erfindung
natürliche
physiologische Bedingungen nachgeahmt.
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Die
PCR, Klonierung, Übertragung
der Kerne auf entkernte Eizellen bei der Klonierung höherer Organismen
können
ebenfalls in den Inkubationssystemen in Anwesenheit von Mitochondrien
gemäß der Erfindung
durch geführt
werden. Auch Blut und viele andere Substanzen biologischer und auch
nicht biologischer Herkunft können
in den Inkubationssystemen gemäß der Erfindung
gelagert werden.
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In
der 1A ist das Inkubationssystem 7 enthaltend
die Abteilung 1 für
Biomoleküle
oder Zellen, die Abteilung 2 für Mitochondrien, sowie die Trennmembran 5,
die z.B. porös
ist und die Abteilungen 1 und 2 trennt, dargestellt.
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In
der 1B ist das Inkubationssystem 7 enthaltend
zwei Membranen 5, eine Abteilung 1 für Biomolekülen oder
Zellen und zwei Abteilungen 2 für Mitochondrien, dargestellt.
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Das
Inkubationssystem 7 in der 1C enthält keine
durch lässige
Membran.
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In
der 2 ist das Inkubationssystem 7, Abteilungen 1 für Biomolekülen und
Zellen und 2 für
Mitochondrien, sowie die Trennmenbran und eine Luft pumpe 6,
dargestellt.
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In
der 3 ist das Inkubationssystem 7, enthaltend
Abteilungen 1 und 2 sowie die Membran 5 dargestellt.
Das Inkubationssystem 7 ist durch einen Halter oder Stock 4 mit
einem Elektromotor mit der Möglichkeit
zu vibrieren verbunden.
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In
der 4 ist das Inkubationssystem 7, enthaltend
Abteilungen 1 und 2, sowie die Membran 5 und
eine Wasser oder Flüssigkeitspumpe 3,
dargestellt.
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In
der 5 ist das Inkubationssystem 7 enthaltend
Abteilungen 1 und 2, sowie die Membran 5 und
die Luftpumpe 6 dargestellt. Das Inkubationssystem ist
durch einen Stock mit einem Vibrationsmotor verbunden.
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In
der 6 ist das Inkubationssystem 7 mit Abteilungen 1 und 2,
sowie der Membran 5 dargestellt. Das Inkubationssystem
enthält
Luft pumpe 6 und Flüssigkeitspumpe 3.
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In
der 7 ist das Inkubationssystemssystem 7 mit
Abteilungen 1 und 2, sowie der Membran 5 dargestellt.
Das System enthält
Flüssigkeitspumpe 3 und
ist über
den Stock oder Halter 4 mit dem Vibrationsmotor 8 verbunden.
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In
der 8 ist das Inkubationssystem 7 mit Abteilungen 1 und 2,
sowie der Membran 5 dargestellt. Das System 7 enthält sowohl
Flüssigkeitspumpe 3 als
auch die Luft pumpe 6 und ist durch den Halter 4 mit
dem Vibrationsmotor 8 verbunden.
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In
der 9 ist die Gelabbildung dargestellt. Man sieht
Unterschiede in den hoch molekularen Bänden sowie in der Menge Schmiers
in den Spalten A und B.
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Die
A entspricht der Probe, die DNA und Mitochondrien enthält und die
B entspricht der Probe die nur DNA enthält. Beide Proben wurden bei
36°C innerhalb
von ca. 12 Std. inkubiert. Die Spalte C zeigt DNA direkt nach Isolierung.
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In
der 10A ist die Pipette 10,
die z.B. auch eine Mikropipette sein kann, dargestellt. Sie enthält einen
Behälter 11 für Mitochondrien,
sowie den Deckel 9 für
den Behälter 11.
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In
der 10B ist die Pipette nach 10A dargestellt, aber sie enthält eine Trennmembran 5, zwischen
der Pipette 10 und dem Behälter 11 für Mitochondrien.
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In
der 10C ist ein Disk 13 mit
spiralisierter DNA 14 dargestellt. Die DNA wird auf den
Disk 13 aus der Pipette 10 enthaltend den Behälter 11 für Mitochondrien
und den Deckel 9, spiralförmig gelegt.
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In
der 10D ist die Platte 12 mit
gestreckter DNA 14 dargestellt. Die DNA 14 wird
auf die Platte 12 aus der Pipette 10 enthaltend
den Behälter 11 für Mitochondrien
und den Deckel 9, linearförmig gelegt.
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In
der 11 ist das Inkubationssystem 7 mit den
Abteilungen 1 und 2 sowie der Trennwand 5 dargestellt.
Das System enthält
die Flüssigkeit – Pumpe 3 und
den Behälter 15 für alte Mitochondrien.
Dieser Behälter 15 ist über die
Leitungen und Pumpe 3 mit der Abteilung 2 des
Inkubationssystem 7 verbunden. Die Pumpe kann automatisch
reguliert werden und die Leitungen mit dem und Behälter 15 dienen
dazu die alte Mitochondrien z.B. vor der Zufuhr von frischen Mitochondrien
zu entsorgen. Der Prozess der Entsorgung alter und Zufuhr neuer
frische Mitochondrien kann automatisiert werden.
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In
der 12 ist ein seitlicher Querschitt der Petri – Schale 17 mit
dem Nährmedium 18 und
den Mitochondrien 16 für
die Durchführung
der In vitro – Fertilisation
in Anwesenheit von Mitochondrien (IVF – IAM oder im Englischen IVF – IPM bzw.
IVF in Presence of Mitochondria) dargestellt.
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In
der 13 ist ein Generator mitochondrieller Wellen und
Felder dargestellt. Er enthält
den Behälter
mit Mitochondrien 16, das Magnet 19, dem Elektromotor 20 und
den Halter 4.
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Die
Mitochondrien befinden sich entweder in einem gefrorenen Medium
oder in einem flüssigem Medium.
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In
der 14 ist ein Generator mitochondrieller und biomolekülaren Wellen
und Felder dargestellt. Er enthält
Behälter
mit Mitochondrien 16 eine Gemipermeablen Membran 5,
Magnet 19, den Elektromotor 20 und den Halter 4.
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Im
Behälter
befinden sich Mitochondrien und Biomoleküle oder Zellen. Die beide Komponenten sind
z.B. durch Semipermeable Membran von einander getrennt, sowohl Mitochondrien
als durch Biomoleküle
befinden sich entweder in einem gefrorenen oder einem flüssigen Medium.
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Das
Inkubationssystem 7 in den 1A, 1B, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 die
Abteilungen 1 enthalten Biomoleküle wie z.B. Proteine oder Nukleinsäuren, DNA,
RNA, Zellen wie z.B. Expressionssystemen E.Coli, Saccharomyces cerevisiae,
Spermien, Eizellen, Flüssigkeiten
wie Blut oder andere biologische Substanzen und die Abteilungen 2 enthaltend
Mitochondrien, die schonend z.B. nach Potter verfahren isoliert
werden.
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Für die Erhaltung
der Reinheit werden Mitochondrien mit anderen biologischen Substanzen nicht
gemischt sondern durch eine poröse
Membran von einander getrennt. Es kann sich dabei um eine semipermeable
Membran handeln, durch die kleine Moleküle diffundieren wobei, die
größere Substanzen wie
z.B. Organellen durch die Poren der Membran nicht passieren können.
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Mitochondrien
bleiben nach schonender Isolierung physiologisch aktiv und generieren
auch in vitro bzw. in den Abteilungen 2 der Inkubationssysteme 7 Einflüsse wie
z.B. elektromagnetische Wellen und Felder, die durch Elektronen
transport und protonen – Flüsse durch
Fo – Kanäle der Mitochondrien
F1F0 – ATPasen
erzeugt werden.
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Die
physiologische Aktivität
der Mitochondrien in Abteilungen 2 kann z.B. durch Zugabe
von Substanzen die Elektronentransport und die Funktionsfähigkeiten
der Mitochondrien unterstützen
sowie durch Zufuhr von Sauerstoff durch eine Luftpumpe 6 der
Inkubationssysteme in den 2, 5, 6 und 8 gefördert werden.
Das zugeführte
Sauerstoff wird in der Flüssigkeit
gelöst
und durch Zirkulation in dieser Flüssigkeit verbreitet werden.
Sauerstoff kann durch die Membran diffundieren. Diese Zirkulation
kann z.B. durch Wasser oder Flüssigkeitspumpen 3 durchgeführt werden.
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Sauertstoff
wird nicht nur für
Mitochondrien in Abteilungen 2 verabreicht, sondern auch
für Zellen in
Abteilungen 1.
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Die
Inkubationssysteme in den 3, 5, 7 und 8 können auch
vibriert werden, um natürliche
physiologische "Stoßbedingungen" z.B. durch Herzschläge nachzuahmen.
Durch Zufuhr von Sauerstoff, Zirkulation des Mediums und Stöße werden
die natürlichen
Bedingungen möglichst
nah nachgeahmt.
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Durch
möglichst
genaue Nachahmung natürlicher
Bedingungen können
Vitalität
und Produktivität der
Mikroorganismen Hefe, Säugetier
und anderen Zellen, erhöht
und größere Stabilität der Biomoleküle erreicht
werden.
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Die
Ergebnisse der Versuche zur Mitochondrien – induzierten Stabilisierung
der Biomolekülen und
zwar der DNA in der 9 zeigen Unterschiede in der
Stabilität
der DNA die in Anwesenheit und Abwesenheit von Mitochondrien inkubiert
worden war. Die DNA Probe die in Anwesenheit von Mitochondrien inkubiert
worden war, zeigt weniger Schmier und erhaltende hochmolekulare
Bande und die DNA Probe, die in Abwesenheit von Mitochondrien inkubiert worden
war, zeigt mehr Schmier und degragiertere hochmolekulare Bande.
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Schmier
bedeutet Bruckstücke,
das bedeutet also dass DNA, mit Mitochondrien stabiler geworden ist
und dass sie Mitochondrien stabilisierende Wirkung auf die DNA ausüben.
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Diese
stabilisierende Wirkung der Mitochondrien auf biologische Molekülen kann
z.B. zur Stabilisierung der DNA bei unterschiedlichen Manipulationen
wie z.B. Streckung bzw. Linearisierung, Spiralisierung usw. verwendet
werden. Lange gestreckte und spiralisierte DNA -Sequenzen können in
diagnostischen Zwecken, zur Hybridisierung, zur in – vitro Transkription,
zur Durchführung
der PCR, "long – range" PCR und super – "long – range" PCR zur multiparalellen
synchronen oder asychronen Sequenzierung angewendet werden.
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Die
Pipetten 10 in den 10A, 10B, 10C und 10D sind mit Behälter 11 für Mitochondrien
ausgestattet, um die stabilisierende Wirkung dieser z.B. für die Durchführung der
obengenannten Manipulationen zu nutzen.
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Der
Deckel 9 wird aufgemacht um den Behälter mit Flüssigkeitstropfen enthaltend
Mitochondrien zu füllen,
wonach der Behälter 11 wieder
mit dem Deckel 9 wieder verschlossen wird.
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Die
Trennmembran 5 in der 10B dient zur
Verhinderung der Vermischung der Mitochondrien mit gereinigter DNA
oder einem anderem Inhalt der Pipette. Das Inkubationssystem in
der 11 ist mit dem Entsorgungssystem ausgestattet.
Nach Zugabe frischer Mitochondrien nach bestimmten Zeitintervallen
werden geschädigte
oder nicht mehr funktionsfähige
Mitochondrien entfernt.
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Das
System enthaltend den Behälter 15 für alte Mitochondrien,
welcher über
Leiter und die Pumpe 3 mit der Abteilung 2 verbunden
sind, dient zur Entfernung bzw. Entsorgung alter Mitochondrien.
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In
der vereinfachten Petri – Schale
in der 12 befinden sich Mitochondrien 16 in
dem Nähmedium 18 und
in vitro – Fertilisationen
können
in Anwesenheit von Mitochondrien (IVF – IAM oder auf Englisch IVF – IPM IVF
in the presence of mitochondria) durchgeführt werden.
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Sowohl
Spermien als auch Spermien – bildende
Zellen sowie Eizellen sind reich an Mitochondrien und eine Befruchtung
in vivo erfolgt in Anwesenheit vieler anderer Zellen wie z.B. Spermien
und Eizellen, die unter anderem durch ihre Mitochondrien zusätzliche
Resonanzen und andere Einflüsse
erzeugen.
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Viele
IVF werden nur mit einigen, meistens mit einzelnen Spermien und
Eizellen durchgeführt, und öfter sind
sie erfolglos.
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Bei
IVF – IAM
werden natürliche
Bedingungen nah nachgeahmt und dies führt dazu, dass die Effizienz
der IVF – IAM
erhöht
wird d.h. die Effizienz der IVF – IAM kann gegenüber der
IVF erhöht
werden.
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Der
Generator in der 13 besteht aus dem Kern, der
Mitochondrien im flüssigem
oder gefrorenem Medium enthält,
dem rotierenden Magnet, dem Halter und dem Motor.
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Mitochondrien
enthalten Metall komplexe und Ionen, unter anderem Eisen und Kupfer.
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Die
zeitliche Änderung
des Magnetfeldes durch die Rotation des Magnets ruft Bewegungen
frei Elektronen und Anregungen der Moleküle und die Entstehung der mitochondriellen
Wellen und Felder hervor. Dabei sind die Mitochondrien entweder
eingefroren oder im flüssigen
Medium.
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Der
Generator in der 14 funktioniert ähnlich wie
der in der 13 aber enthält durch Biomoleküle und andere
Substanzen, um Referenzwellen zu erzeugen.
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Beispiel 1
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IVF – IAM in vitro Fertilisation
an Anwesenheit von Mitochondrien
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Durch
die Durchführung
der IVF in Anwesenheit von Mitochondrien werden natürliche Bedingungen
nachgehamt d.h. ähnlich
wie in vivo. Dies führt zur
Erhöhung
der Effizienz der IVF – IAM
gegenüber der
IVF.
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Beispiel 2
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Manipulationen mit Nukleinsäuren in
Anwesenheit von Mitochondrien (MN – IAM)
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Die
DNA einer gereinigten DNA – Probe kann
mit verschiedenen Verfahren gestreckt bzw. linearisiert, spiralisiert
oder andersförmig
angeordnet werden. Beispiele für
diese Verfahren sind in den Schriften
DE 199 29 530 A1 und
DE 199 37 512 A1 beschrieben.
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Eine
andere Möglichkeit
DNA geradlinnig zu legen besteht darin, die DNA – Sequenz aus einer Mikropipette
auf eine sich bewegende Oberfläche
beliebegförmig
zu legen.
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Alternativ,
kann sich die Mikropipette die die DNA – Sequenz freisetzt, entlang
der Oberfläche
bewegen. Es ist möglich
dass sich sowohl die Mikropipette als auch die Oberfläche einer
Platte oder eines Disks in entgegensetzte Richtungen bewegen.
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Bei
den Manipulationen erfährt
die DNA dynamische Belastungen durch die Brüche entstehen können.
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Die
beschriebenen Verfahren können
in Abteilungen 1 der Inkubations – Systeme 7 durchgeführt werden.
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Die
Mitochondrien in den Abteilungen 2 generieren stabilisierende
Einflüsse
auf DNA -Sequenzen, verhindern also die Entstehung der Brüche und erleichtern
so mit die Durchführung
der genannten Verfahren.
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Beispiel 3
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PCR, "longrange" PCR und "ultra – long – range" PCR in Anwesenheit von Mitochondrien,
PCR – IAM
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PCR
(Polymerase chain reaction) kann ebenfalls in den Abteilungen 1 der
Inkubationssysteme 7 bei stabilisierender Wirkung der Mitochondrien in
der Abteilung 2 durchgeführt werden.
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Die
nach oben beschriebenen Verfahren gestreckte bzw. linearisierte
oder andersförmig
angeordnete DNA -Sequenzen können
in der Abteilung 1 durch Zugabe von Helikasen, DNA – Polymerasen, Nukleotiden,
Ligasen und anderen Proteinen die für die Replikation der Prokaryoten
oder Eukaryoten erforderlich sind, und werden bei stabilisierender
Wirkung der Mitochondrien in der Abteilung 2, vermehrt bzw.
amplifiziert werden.
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Dieser
Vorgang erfolgt bei Raumtemperatur ca. 28 – 36°C, wird als "long – range" PCR oder "super – long range"PCR, je nach Länge der
DNA -Sequenzen bezeichnet, und wird unter Nachahmung natürlicher
Bedingungen durchgeführt.
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Beispiel 4
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Ligation in
Anwesenheit von Mitochondrien
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Vektor
konstruktion erfolgt durch Herausschneidung bestimmter Sequenzen
mittels Restriktions – Endonukleasen
und durch Einbau d.h. Ligation anderer bestimmten DNA – Sequenzen
in Plasmide durch Ligasen.
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Geeignete
Plasmide werden aus Mikroorganismen nach derer Zelllyse isoliert
und dann gereinigt. Danach werden diese Plasmide mit entsprechenden
Restriktionsendomikleasen behandelt. Die behandelten Plasmide, die
für Ligation
vorbereitet sind, werden in die Abteilung I des Inkubationssystems 7 gebracht,
damit die Ligation von den Einflüssen,
die von Mitochondrien in der Abteilung 2 generiert werden,
begleitet wird.
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Die
Effizienz der Ligation wird durch größere Stabilität durch
mitochondrielen Einflüsse
erhöht.
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Beispiel 5
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Reinigung
der Nukleinsäuren
in Anwesenheit von Mitochondrien
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Die
Reinigung der Nukleisäuren
kann in der Abteilung 1 der Inkubationssysteme 7 durchgeführt werden.
Die Mitochondrien in der Abteilung 2 erzeugen stabilisierende
Einflüsse
auf Nukleinsäuren
und dadurch wird die Entstehung der Brüchen vermindert.
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Die
Reinigung wird unter schonenden Bedingungen durchgeführt.
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Beispiel 6
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Isolierung
der Nukleinsäuren
in Anwesenheit von Mitochondrien
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Die
Isolierung der Nukleinsäuren
aus Prokaryoten und Eukaryoten kann unter schonenden Bedingungen
in der Abteilung 1 der Inkubationssysteme 7 durchgeführt werden.
Die Mitochondrien in der Abteilung 2 erzeugen stabilisiende
Einflüsse
auf die Nukleisäuren
und dadurch wird die Entstehung von Brüchen vermindert.
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Beispiel 7
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Klonierung
in Anwesenheit von Mitochondrien
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Klonierung
der DNA findet in Zellen wie z.B. Prokaryoten wie E.Coli oder Eukaryoten
wie S. cerevisiae oder Säugetier
Zellen statt. Diese Zellen können
sich in der Abteilung 1 der Inkubationssysteme 7 befinden.
Die Mitochondrien in der Abteilung 2 üben stabilisierende Einflüsse auf
Genome der Zellen aus sowie wirken positiv auf das Zellwachstum.
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Beispiel 8
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Erhöhung der Produktivität der Zellen
und Expressions – Systemen
in Anwesenheit von Mitochondrien.
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Expressionssysteme
wie z.B. E.Coli, S. Cerevisiae , Säugetierzellen wie Knochenmark
Zellen, die z.B. Proteine exprimieren oder Zellreaktoren, die Enzymsysteme
exprimieren, werden in der Abteilung 1 der Inkubationssysteme 7 vermehrt.
Die Mitochondrien üben
in der Abteilung 2 positive Wirkungen auf die Zellen und
ihre Molekülen
in der Abteilung 1 aus.
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Die
Expression wird induziert und die Produktivität bzw. die Menge der produzierten
bzw. exprimerten Proteine pro Volumeneinheit ist größer im Vergleich
zu der Produktivität
der Zellen und Organismen die in Abwesenheit von Mitochondrien exprimieren.
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Beispiel 9
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Übertragung der Zellkerne auf
entkernte Eizellen in Anwesenheit von Mitochondrien
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Die
wesentliche Schritte der Klonierung von Säugetier organismen sind Entkernung
einer Einzelle sowie einer Knochenmarkzelle und die Verschmelzung
d.h. Übertragung
des Kerns einer Knochenmarkzelle auf die entkernte Eizelle. Der
Kern einer Knochenmarkzelle wird verschmolzen mit einem entkernten
Oozyt. Diese Vorgänge,
insbesondere die Übertragung
der Zellkerne auf entkernte Eizellen bzw. Verschmelzung können in
Anwesenheit von Mitochondrien durchgeführt werden. Die Verschmelzung
eines Kerns mit einem entkernten Oozyten kann z.B. in der Abteilung 1 des
Inkubationssystems 7 durchgeführt werden, wobei die Mitochondrien
in der Abteilung 2 positive Einflüsse generieren. Diese führen zur
Erhöhung
der Effizienz der Verschmelzungen.
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Beispiel 10
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In vitro Transkription
in Anwesenheit von Mitochondrien
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Die
in vitro Transkription kann in der Abteilung 1 der Inkubationssysteme 7 durchgeführt werden.
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Die
Mitochondrien bzw. ihre Einflüsse
wirken stabilisierend auf die DNA und RNA. Die Mitochondrien befinden
sich in der Abteilung 2. Die Abteilungen 1 und 2 können z.B.
durch mikroporöse
Membran abgegrenzt werden.
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Sie
können
auch durch eine nicht – poröse Wand
abgegrenzt werden, aber so, dass diese nicht vollständig zwei
Medien, bzw. Flüssigkeitsmedien der
Abteilungen 1 und 2 abgrenzt, sondern so dass zwei
Flüssigkeitsmedien
in den oberen Bereichen, ein Kontinuum bilden und eine gemeinsame
Oberfläche
haben. Die nicht poröse
Trennwand (siehe 1C), trennt untere und mittlere
Bereiche der Flüssigkeitsmedien
in der Abteilungen 1 und 2.
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Beispiel 11
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In vitro Translation
in Anwesenheit von Mitochondrien und Translationssysteme mit Mitochondrien
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Die
in vitro Translation kann in der Abteilung 1 der Inkubationssysteme 7 durchgeführt werden. Die
Mitochondrien bzw. ihre Einflüsse
wirken stabilisierend auf die DNA und RNA. Die Mitochondrien befinden
sich in der Abteilung 2. Die Membran 5 kann entweder
poröse
oder nicht – poröse sein
(siehe Bsp 10) und zwei Flüssigkeitsmedien
der Abteilungen 1 und 2 entweder vollständig oder
nicht vollständig trennen
bzw. so dass diese ein Kontinnum bilden und eine gemeinsame Oberfläche haben.
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Beispiel 12
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Anlockung
der Parasiten und anderen pathogenen Organismen durch Mitochondrien
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Die
Abteilung 1 der Inkubationssysteme 7 kann beliebig
groß sein,
und z.B. wie eine Wanne aussehen. Die Mitochondrien können entweder
in Mischform oder getrennt vom Medium 1 zur Anlockung der
Parasiten und anderen pathogenen Organismen verwendet werden. Diese
Anlockung bedeutet auch Herauslockung, d.h. die Parasiten verlassen die
befallenen Geweben und gelangen ins Medium 1. Die Triebkraft dieser
Herauslockung besteht im Konzentrationsgradient der Mitochondrien.
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In
Inkubationssystemen ist die Konzentration der Mitochondrien größer als
Zellen des Organismus. Ein bestimmter prozentueller Anteil der Parasiten wird
somit gelockt und dies kann dazu führen, dass die Konzentration
der antiparasitischen, chemotherapeutischen Wirkstoffen für die Behandlung
des jeweiligen Patienten vermindert werden kann.
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Während der
Behandlung befindet sich ein Patient oder ein befallener Teil z.B.
Hand in der Abteilung 1 des Inkubationssystems 7,
die z.B. auch Mitochondrien – reiche
Lösung
enthält.
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Beispiel 13
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Blut und Blutzelllagerung
in Anwesenheit von Mitochondrien
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Blut – und Blutzelllagerung
können
in der Abteilung 1 des Inkubationssystems 7 in
Anwesenheit von Mitochondrien durchgeführt werden. Dabei können sich
die Mitochondrien in der Abteilung 2 des Inkubationssystems 7 befinden.
Durch Inkubationssysteme in den 1–8 werden
natürlichen
Bedingungen nachgeahmt, wodurch die Effizienz der Blut – und Blutzelllagerung
erhöht
wird. Die Nachahmung natürlicher
Bedingungen besteht z.B. in Stoß – und zirkulationsbedingungen,
d.h. Herzschläge
und Kreislauf werden nachgeahmt. Blut ist somit geeigneter z.B.
für Bluttransfusionen
und zur Verminderung der Sepsis.
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Beispiel 14
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Lagerung und Vermehrung
embryonaler Stammzellen in Anwesenheit von Mitochondrien
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Lagerung
und Vermehrung embryonaler Stammzellen können in der Abteilung 1 des
Inkubationssystems 7 in Anwesenheit von Mitochondrien in der
Abteilung 2 oder in Mischform durchgeführt werden.
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Durch
Inkubationssysteme in den 1–8 werden
die natürlichen
Bedingungen nachgeahmt wodurch die Effizienz der Lagerung und Vermehrung
embryonaler Stammzellen erhöht
wird.
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Beispiel 15
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Lagerung und Vermehrung
adulter Stammzellen in Anwesenheit von Mitochondrien
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Lagerung
und Vermehrung adulter Stammzellen können in der Abteilung 1 des
Inkubationssystems 7 in Anwesenheit von Mitochondrien in
der Abteilung 2 oder in Mischform durchgeführt werden. Durch
Inkubationssysteme in den 1–8 werden
natürlichen
Bedingungen nachgeahmt, wodurch die Effizienz der Lagerung und Vermehrung
adulter Stammzellen erhöht
wird.
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Die
Nachahmung natürlicher
Bedingungen besteht z.B. darin dass ein Vorgang in Anwesenheit von
Mitochondrien und in einem zirkulierenden Medium stattfindet.
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In
einem Säugertier
Organismus enthalten alle Zellen Mitochondrien und einige Zellen
wie, Herz, Muskelzellen, Zellen des Fortpflanzungssystems wie z.B.
Spermienbildende Zellen, Spermien, weibliche Eizellen sich besonders
reich an Mitochondrien. Durch Zirkulation wird Kreislauf im Säugetier
Organismus nachgeahmt.
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Beispiel 16
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Lagerung und Vermehrung
der Knochen markzellen, Knochen, Haut, Hirn, Leberzellen und anderer
Translantate und Implantate in Anwesenheit von Mitochondrien
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Lagerung
und Vermehrung der Knochemark , Knochen, Haut, Hirn, Leber und anderer
Zellen, Transplantate und Implantate können in der Abteilung 1 des
Inkubationssystems 7 in Anwesenheit von Mitochondrien in
der Abteilung 2 oder in Mischform durchgeführt werden.
Durch Inkubationssysteme in den 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8,
werden natürlichen
Bedingungen nachgeahmt, wodurch die Effizienz der Lagerung und Vermehrung
der Zelltransplantate und Implantate erhöht wird. Die Mitochondrien – behandelten
Zell – und
Organimplantate bzw. transplantate sollen in geringerer Anzahl der
Fälle abgestoßen werden.
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Beispiel 17
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Mikroinjektion
in Zellen in Anwesenheit von Mitochondrien
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Mikroinjektionen
in Zellen können
in der Abteilung 1 des Inkubationssystem 7 in
Anwesenheit der Mitochondrien in der Abteilung 2 durchgeführt werden.
Die mitochondrielle Einflüsse
wirken stabilisierend auf Nukleinsäuren und andere Moleküle der Zelle
und dies führt
zur Verminderung der Schädigung
der Zelle, in der sich eine Mikropipette befinden.
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Beispiel 18
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Generator
mitochondrieller Wellen und Felder
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Durch
zeitliche Anderung des Magnetfeldes werden mitochondrielle Resonanzen,
Wellen und Felder erzeugt. Diese wirken positiv auf Biomoleküle, Zellen
und Organismen (Siehe 13). Positiv bedeutet, stabilisierend
auf Biomoleküle
z.B. DNA, RNA, Protein und fördernd
die Vitalität
und Produktivität
der Organismen.
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Beispiel 19
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Generator
mitochondrieller und biomolekularer Wellen und Felder
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Durch
zeitliche Anderung des Magnetfeldes werden sowohl mitochondrielle
als auch biomolekulare Wellen und Felder erzeigt. Diese wirken positiv auf
Biomoleküle
und Organismen positiv bedeutet, stabilisierend für Biomoleküle, und
erhöhend
Vitalität und
Produktivität
der Organismen.
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Beispiel 20
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Chemische Reaktionen in
Anwesenheit von Mitochondrien
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Beliebige
chemische bzw. anorganische organische und biochemische Reaktionen
können
in Anwesenheit von Mitochondrien durchgeführt werden.
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In
der Abteilung 1 der Systeme 7 können sich ein
Enzymreaktor befinden. Auch ein Zellreaktor kann sich in der Abteilung
I der Systeme 7 befinden. Biochemische Reaktionen, die
in vitro durch enzymatische Katalyse durchgeführt werden, werden effektiver
bzw. mit größerer Produktausbeute,
sobald die in Anwesenheit von Mitochondrien und unter Nachahmung
natürlicher
Organismus, Organ – oder
Zellphysiologischen Bedingungen durchgeführt werden.