Bio-PHZH | Themenkreis 8: Genetik

Im Unterschied zur Replikation in Lebewesen, läuft der Prozess der Verdoppelung also hier mehrfach nacheinander ab und der Doppelstrang wird nicht durch ein Enzym (die Helicase) getrennt, sondern durch Hitze!

Die Reihenfolge der einzelnen DNA-Bausteine in einem Gen lässt sich durch die Kettenabbruch-Methode bestimmen.

Für die PCR werden dabei von einer Bausteinsorte zusätzliche «Stopper» beigemischt, z.B. Stopp-Guanin. Stopper sind Nukleotide, die dazu führen, dass nach ihrem Einbau kein nächstes Nukleotid angehängt werden kann.

Baut die Polymerase nun zufällig statt eines normalen Guanin ein Stopp-Guanin ein, bricht der Kopiervorgang ab.

Nach der PCR liegen vom zu untersuchenden DNA-Stück viele verschiedene Kopien unterschiedlicher Länge vor, die alle mit einem Stopp-Guanin enden.

Dasselbe macht man in einer anderen PCR mit demselben DNA Stück mit Stopp-Adenin, sodass hier alle Stücke unterschiedlicher Länge mit Adenin enden. In einer dritten PCR gibt man Stopp-Cytosin und in einer vierten Stopp-Thyrnin dazu.

Nun werden die vier Mischungen je in ein Gel gespritzt, durch das Strom fliesst.

Da die DNA-Stücke negativ geladen sind wandern sie im Gel Richtung Pluspol. Dabei wandern die kurzen DNA Stücke weiter als die langen.

Nach der PCR liegt jedes Stück tausendfach vor und man kann im Gel Banden erkennen. Jede Bande steht in der mit Stopp-Guanin behandelten Lösung für ein Teilstück, das mit Guanin endet.

Liegen zwei Banden unmittelbar beieinander bedeutet das, dass zwei Guanins aufeinander folgen, sind die Banden weiter auseinander, bedeutet das, dass hier entsprechend viele andere Basen dazwischen sind. Durch den Vergleich mit den Banden bei den «Gelelektrophoresen» der drei anderen mit Stopp-Adenin, Stopp-Thymin und Stopp-Cytosin versetzten PCRs kann man die genaue Sequenz der Basen ermitteln.