Gentechnik

© 09-2002 Hans-Dieter Mallig  (hdm)
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DNA-Sequenzierung nach E. Sanger
Das Verfahren zur Bestimmung der Nukleotid-Sequenz einer DNA oder eines ganzen Genoms bezeichnet man als DNA-Sequenzierung. 
Wir betrachten hier das Verfahren nach E. Sanger und beschränken uns dabei zunächst auf die Analyse der Nukleotid-Sequenz von einem DNA-Fragment. 
Als Ausgangsmaterial für einen Versuchsansatz benötigt man wenige g identischer Stücke dieser einsträngigen DNA. 

Einsträngiges DNA-Fragment

g dieser einsträngigen DNA entsprechen
vielen Milliarden DNA-Molekülen 

Da die DNA-Fragmente als Matrizen für die Synthese der komplimentären Stränge dienen sollen, benötigt man außerdem Primer , DNA-Polymerase und Nukleotide (in ihrer aktiven Form als Nukleotid-Triphosphate). 
Was ist ein Primer?



DNA-Fragmente mit Primer
Der Reaktionsansatz wird in vier Portionen aufgeteilt und die zur Synthese des Doppelstranges notwendigen Nukleotide als Desoxyribonukleosid- Triphosphate dGTP, dATP, dTTP und dCTP werden großzügig dazu gegeben. 
Was sind Desoxyribonukleosid- Triphosphate?
Auch wichtig!
Um die synthetisierte DNA später
nachweisen zu können, hat man
die Phosphatgruppen in einem
der vier Nukleotid-Typen sind mit
radioaktivem Phosphor P oder 
Schwefel S  markiert. 
Außerdem wird in jedes Reaktionsgefäß eine geringe Menge eines Didesoxyribonucleosid-Triphosphates  ddGTP, ddATP, ddTTP oder ddCTP gegeben.
Was sind Didesoxyribonukleosid- Triphosphate?

Wird statt einem normalen Desoxyribonukleosid- Triphosphat zufällig ein  Didesoxyribonucleosid-Triphosphat eingebaut, so bricht die DNA Polymerase das Anlagern von weiteren Nukleotiden an dieser Stelle ab.

Der Reaktionsansatz wird in vier Portionen aufgeteilt:

Die vier Ansätze

G
A
T
C
 dGTP + dATP + dTTP + dCTP 
dGTP + dATP + dTTP + dCTP
dGTP + dATP + dTTP + dCTP
 dGTP + dATP + dTTP + dCTP
 

ddGTP

 
 

ddATP

 
 

ddTTP

 
 

ddCTP

 
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