Die PCR-Methode einfach erklärt
Biologie - simpleclub
https://www.youtube.com/watch?v=l4EP3b58QUE

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 das ist Jan bei ihm ist heute Nacht jemand eingebrochen und hat sein geliebtes Meerschweinchen Adelgunde
0:07 [Musik] geklaute aber glücklichweise und rein zufällig ist ein Nachbar der didder
0:19 Detektiv didder der Detektiv sucht jetzt also freundlicherweise in Jans Wohnung nach Spuren um den Täter ausfüig zu
0:25 machen auf dem Boden entdeckte einen fetten rotzklumpen mit Hilfe der aus dem Nasensekret kann der Detektiv jetzt
0:33 rausfinden wer der Täter ist doch es gibt ein Problem der rotzklumpen ist zu klein um alle DNA Tests damit
0:39 durchzuführen was jetzt Alter sorry muss mich gerade wegpissen das ist echt geil okay habe ich wieder um trotzdem genug
0:46 DNA aus dem Fundstück zu bekommen benutzt PCR Methode und wie die funktioniert seht ihr
0:56 jetzt die PCR Methode wird verwendet um im Labor in kürzester Zeit ein Stück DNA sehr oft zu vervielfältigen dazu braucht
1:05 man folgende Dinge ein Stück DNA das man kopieren will viele Nukleotide also die chemischen Grundbausteine der DNA dann
1:12 noch ein paar Polymerasen das sind Enzyme die für die Verdoppelung der DNA zuständig sind und zwar brauchen wir
1:18 hier eine spezielle hitzestabile Sorte die am besten arbeitet wenn es ganz schön heiß ist und zum Schluss noch für
1:24 das dnastück spezifische Primer es gibt zwei verschiedene für jeden der Einzelstränge des doppelstrangs einen
1:31 diese künstlichen kurzennukleotidketten dienen als startmoleküle damit die Polymerase weiß
1:36 wo sie mit ihrer Arbeit anfangen soll sie kann auch nur an doppelstrengiger DNA ansetzen aber dazu später mehr
1:42 zusätzlich braucht man noch eine Pufferlösung die den pH-Wert stabil hält bei der die Polymerase gut arbeiten kann
1:48 und die Polymerase braucht auch Magnesiumionen für ihren Job das PCR steht übrigens für polymerase chain
1:55 reaction also Polymerase Kettenreaktion die wird mit Hilfe eines thermos cyclers durchgeführt und besteht aus drei
2:02 Schritten dafür wird das Gemisch in einem kleinen plastikreaktionsgefäß in den Thermocycler gestellt Schritt 1 die
2:09 Denaturierung das Gemisch wird in dem Gerät auf 94 bis 96° C erhitzt und das für 20 bis 30 Sekunden bei dieser
2:17 Temperatur trennen sich die zwei DNA Stränge voneinander die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den
2:23 Basen der zwei Stränge werden nämlich durch die Hitze aufgebrochen es liegen jetzt also zwei getrennte DNA Stränge
2:29 vor Schritt 2 die Primer Hybridisierung bei der Primer Hybridisierung auch Primer aneling genannt kühlt der
2:37 Thermocycler das Gemisch schnell auf eine Temperatur zwischen 50 und 65° CS ab schnell damit die Einzelstränge keine
2:44 Chance haben sich langsam wieder passend aneinander zu lagern die Temperatur muss aber etwas runtergekühlt werden damit
2:50 sich in diesem Schritt die Primer anlagern können diese Temperatur ist nicht immer gleich sie hängt von der
2:55 Länge und von der Sequenz des Primers ab also von den Nukleotiden aus aus denen der Primer besteht diese Temperatur wird
3:02 ca 20 bis 40 Sekunden gehalten und sollte genau getroffen werden damit sich die Primer vollständig an der richtigen
3:09 Stelle der DNA einzelsträe anlagern können Schritt 3 die elongation auch extending Polymerisation Verlängerung
3:17 oder Amplifikation genannt durch die Primer gibt es jetzt an beiden strengngen wieder kleine Stückchen
3:23 doppelstrengige DNA und an denen kann die DNA polymerase ansetzen sie wandert in 5ün Strich Richtung an den
3:29 einzelstrengng lang und verbindet jetzt Nukleotide miteinander um jeweils die komplementären Stränge zu bilden für 500
3:36 Basenpaare braucht die Polymerase etwa 30 Sekunden das sind fast 17 Nukleotide pro Sekunde die Dauer dieser Phase ist
3:44 also von der Länge des DNA Stücks bestimmt die Temperatur bei diesem Schritt hängt von der Polymerase ab
3:50 befindet sich aber meistens so zwischen 68 und 72° C nun ist das DNA Stück verdoppelt und es geht im nächsten
3:57 Zyklus wieder von vorne los mit den beiden DNA streng der Thermocycler macht übrigens nichts anderes als in
4:04 bestimmten Zeitabständen die Temperatur zu erhöhen oder zu senken jeder Schritt der Polymerase Kettenreaktion hat seine
4:10 eigene Temperatur grafisch sieht das dann so aus nach dem ersten Zyklus haben wir
4:17 also zwei Exemplare des DNA Stückchens dass wir vervielfältigen wollen nach dem zweiten Zyklus haben wir davon vier
4:23 Exemplare nach dem dritten dann 16 und so weiter die Anzahl der Exemplare steigt exp ponentiell das ganze geht so
4:31 schnell dass man schon nach 30 Zyklen also ungefähr 4er Stunden bereits mehr als eine Milliarde Kopien des DNA
4:38 Stückchens hat ihr seht also wie praktisch die PCR Methode sein kann so und zurück zur Adelgunde auf diese Weise
4:47 wurde der sogenannte genetische Fingerabdruck des Diebes erstellt der konnte mit der Polizeidatenbank der
4:52 genetischen Fingerabdrücke für berüchtigte mehrchweinchenendiebe verglichen werden leider führte das zu
4:56 keinem Ergebnis aber Adelgunde fand sich ein paar Stunden später trotzdem wieder ein Jans
5:05 kleine Schwester johette mochte das viel nämlich auch sehr und so lebten sie glücklich und
5:12 zufrieden bis an Ende also Jan und Adelgunde nicht so die Schwester die bekam ordentlich Ärger
5:18 übrigens hat der Erfinder der PCR dafür damals 1993 den chimino brillpreischuldigung den Chemie
5:25 Nobelpreis erhalten heutzutage sind thermocycller jede modernen Labor Standard und ohne sie wäre
5:32 molekularbiologisches arbeiten inzwischen undenkbar die super wissenschaftlichen Ideen kam dem
5:36 Erfinder übrigens beim Autofahren und Surfen an der kalifornischen Küste falls Ihr noch mehr über die gute alte DNA
5:42 wissen wollt et sie auf Facebook oder schaut euch einfach dieses Video hier an dort erklären wir euch die Grundbegriffe
5:47 der Genetik und zeigen euch den Unterschied zwischen DNA und DNS also unbedingt vorbeischauen wir hoffen das
5:52 Video hat Euch gefallen wenn nicht ist auch egal n war wenn das nicht passt gibt uns bescheid wir gehen gerne auf
5:57 eure Anforderung ein also macht Leute abonniert den Kanal und keep surfin vielleicht kriegt ihr dann auch noch mal
6:02 Nobelpreis bis dann ciao