Radioaktivität in der Molekularbiologie

Beim α-Zerfall wird ein Partikel aus dem Kern des schweren Isotops ausgesandt.

• Heliumkern (2 Protonen und 2 Neutronen, also 2-fach positiv geladenesHeliumion, als ein zweiwertiges Kation)

Dieses Partikel ist sehr groß und schwer, daher auch langsam und kann nur kurze Distanzen zurücklegen, bis es auf ein anderes Atom trifft und mit diesem interagiert.

auch Emission eines Teilchens, aber 2 Arten

• β-minus-Zerfall:  Elektronen aus dem Atomkern, die frei werden, wenn ein Neutron zu einem Proton umgewandelt wird. (n->p+e-). Dies tritt vor allem auf wenn ein Überschuss an Neutronen im Kern besteht.
• Β-plus-Zerfall: Hier werden Positronen aus dem Atomkern ausgesandt, die frei
  werden, wenn ein Proton in ein Neutron umgewandelt wird. (p->n+e+) Dies tritt vor
  allem auf wenn ein Überschuss an Protonen im Kern besteht.

elektromagnetische Wellen aus dem Atomkern emittiert. Diese Wellen sind Photonen, die viel höhere Frequenz und kürzere λ (Wellenlänge) aufweisen als Licht.

γ-Zerfall erfolgt dann, wenn zuvor α- oder β-Zerfall stattgefunden hat und der Kern sich in einem höheren Energiezustand befindet.

Es resultieren instabile Kerne, die dann meist weiter zerfallen, bis sich (durch α- oder β-Zerfall) ein stabiler Kern gebildet hat.

Die physikalische Halbwertszeit einer radioaktiven Substanz ist das Zeitintervall, in
welchem eine vorgegebenen Anzahl von Kernen eines Nuklids aufgrund von
radioaktiven Kernumwandlungsprozessen auf die Hälfte gesunken ist

Unter der biologischen Halbwertszeit versteht man die Zeitspanne, in der ein
biologischer Organismus die Hälfte eines zuvor aufgenommenen Radionuklids auf
natürlichem Weg ausgeschieden hat.

• Schwefel-35
  Die emitierte Strahlung von S-35 ist nicht stark genug um Schutzvorrichtungen notwendig zu
  machen. S-35 wird häufig bei Proteinlabeling (Thiolgruppe im Cystein) verwendet sowie bei
  Nucleotiden wobei es hier ein O am Triphosphat ersetzt. Jedoch haben viele Polymerasen
  eine leichte Abneigung gegen Nucleotide mit Thiophosphatgruppe.
• Phosphor-32
  Aufgrund seiner hochenergetischen
  Strahlung liefert P-32 sehr starke Signale und wird gerne bei Versuchen, welche eine hohe
  Empfindlichkeit erfordern, verwendet. Im Vergleich zu anderen in der Forschung
  verwendeten Radioisotopen ist P-32 relativ billig.
• Phosphor-33
  Aufgrund seiner geringeren Emissionsenergie erzielt man mit P-33 eine bessere
  Auflösung als mit P-32, was vor allem bei der Visualisierung von engen Gelbanden in der
  Autoradiographie von Vorteil ist . Durch seine geringere Energie müssen auch weniger
  Schutzvorkehrungen getroffen werden.
• Iod-125
  Gamma-Strahler, wird heutzutage nur mehr sehr selten verwendet
• Tritium (H3)
  schwache Strahlung, schwierig in der Lagerung
• C14
  lange HT, geringe Rolle in der Biotechnologie

• 5'-Kinasierung von Oligonukleotiden
• RNAin vitro Transkription

künstlich hergestellte Oligos haben kein 5' Phosphat. Bei der Kinasierung kann am 5'OH ein mit P-32 markiertes Phosphat angehängt werden = markiert = kann nachher nachgewiesen werden.

bei der Herstellugn von RNA Sonden werden mit S-35 markierte NTPs eingebaut. Am alpha-Phsophat ist S-35 statt O.