Hybridisierung

Hy|b|ri|di|sie|rung [nlat. hybrida = Mischling]; veraltetes Syn.: Bastardisierung:
1) in der Chemie Bez. für die (quantenmechanisch begründbare) Verschmelzung von Atomorbitalen derselben Hauptquantenzahl, aber unterschiedlicher Nebenquantenzahlen unter Bildung sog. Hybridorbitale. Beispielsweise lässt die H. des Kohlenstoff-Atoms ( Elektronenkonfiguration 1s22s2p2 mit zweifach besetztem 2s-Orbital u. zwei einfach besetzen 2 p-Orbitalen) vier energetisch gleichwertige Hybridorbitale (sp3-Orbitale) entstehen, die jeweils 25 % s- u. 75 % p-Charakter besitzen u. die Vierbindigkeit u. Tetraederstruktur des C-Atoms bedingen. Aus der H. des 2s-Orbitals mit zwei 2 p-Orbitalen resultieren drei in einem Winkel von 120 °C (trigonal) in einer Ebene liegende sp2-Orbitale;
2) in der Genetik Bez. für die Kreuzung zwischen erbungleichen Organismen;
3) in der Molekularbiologie Bez. für die Zusammenlagerung zweier komplementärer Nukleinsäureeinzelstränge zu einem Doppelstrang.

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Hy|b|ri|di|sie|rung, die; -, -en (Biol.):
1. Bastardierung.
2. Hybridzüchtung (2).

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Hybridisierung,
 
1) Chemie: veraltet Bastardisierung, ein bei der chemischen Bindung eintretender quantenmechanischer Vorgang, bei dem sich die Atomorbitale der Elektronen in den beteiligten Atomen zu neuen, durch ihre besondere räumliche Ausrichtung für die Bindungen in den Molekülen energetisch günstigeren Orbitalen, den Hybridorbitalen, umordnen. Das wichtigste Beispiel einer zur Hybridisierung führenden Elektronenkonfiguration ist die des Kohlenstoffatoms; sie führt für die s- und p-Elektronen zu sp3-Hybridorbitalen, die alle gleichwertig sind und deren Symmetrieachsen in die vier Ecken eines Tetraeders zeigen. (Orbital)
 
 2) Genetik: Kreuzung zwischen erbungleichen Partnern.
 
 3) Molekularbiologie: 1) molekulare Hybridisierung, Bezeichnung für die experimentell herbeigeführte Zusammenlagerung komplementärer Nukleinsäureeinzelstränge unter Bildung eines Nukleinsäuredoppelstranges, entweder von jeweils zwei DNA- beziehungsweise zwei RNA-Strängen oder von einem DNA-Strang mit einem RNA-Strang. Es gibt verschiedene Methoden, prinzipiell wird jedoch ein DNA- oder RNA-Fragment, das untersucht werden soll, thermisch denaturiert (und dadurch einzelsträngig) und anschließend z. B. mit einem DNA- oder RNA-Stück bekannter Sequenz oder mit radioaktiv markierten Nukleotiden versetzt, wobei je nach Grad der Komplementarität mehr oder weniger große Doppelstränge (Hybride) entstehen. Das Ausmaß der Hybridisierung kann dann über Autoradiographie (bei radioaktiver Markierung) oder u. a. über Dichtegradientenzentrifugation festgestellt werden. Die Hybridisierung ist eine wichtige Methode der Genetik und v. a. der Gentechnologie, da sie u. a. Aussagen über Verwandtschaftsgrade von Nukleinsäuren, über die Lage bestimmter Gene oder auch Nukleotidsequenzen ermöglicht oder der Identifizierung unbekannter DNA- oder RNA-Stücke dient. 2) somatische Hybridisierung, Zellhybridisierung, Verschmelzung von genetisch verschiedenen Zellen. Durch Zugabe agglutinierender Substanzen können tierische Zellen verschiedener genetischer Herkunft oder unterschiedlicher Entwicklungsstadien zur Verschmelzung der Zellmembranen gebracht werden, wobei bei der nächsten Mitose auch die Zellkerne miteinander verschmelzen können und Hybridzellen entstehen. - Bei der Hybridisierung von Zellen z. B. verschiedene Säugetierarten gehen die Chromosomen der einen Art nach mehreren Teilungen meist wieder verloren, sodass festgestellte Genaktivitäten bestimmten Chromosomen zugeordnet werden können; dies wird u. a. zur Chromosomenkartierung (auch beim Menschen) genutzt. Die Hybridisierung von Tumorzellen und normalen Zellen wird z. B. zur Herstellung monoklonaler Antikörper angewendet. Bei pflanzlichen Zellen muss zuvor die Zellwand aufgelöst werden. Die entstehenden hybriden Protoplasten können in vielen Fällen zur Regeneration einer ganzen Pflanze angeregt werden, sodass auf diese Weise Hybriden aus verschiedenen (sonst nicht kreuzbaren) Arten gezüchtet werden können.

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Hy|bri|di|sie|rung, die; -, -en (Biol.): 1. Bastardierung. 2. Hybridzüchtung (2).

Universal-Lexikon. 2012.

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