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Gelelektrophorese - [Verfahren zur DNA-Analyse] - [Biologie, Gentechnik]
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 85 Zeilen
- [Musik] in diesem Video werden wir uns mit der Gelelektrophorese beschäftigen einem
- Verfahren mit Hilfe dessen sich einzelne DNA-Fragmente nach ihrer Größe auftrennen lassen
- allein die Begriffserklärung wir fragen auf warum sollte man DNA Fragmente also DNA-Abschnitte nach ihrer größeordnung
- was bezweckt man damit und was für DNA Fragmente sind das überhaupt die man sich da anguckt und wie erfolgt der
- Vorgang der Auftrennung die gesamte genomische DNA eines Organismus den jeder Zelle vorliegt ist ein einzelner
- langer sehr dünner Faden damit überhaupt DNA Abschnitte entstehen können muss sie DNA nachdem man sie aus einem Organismus
- isoliert hat aufgeschnitten und in Fragmente bzw Abschnitte zerlegt werden diesen Schritt übernehmen sogenannte
- restriktions Enzyme diese kann man sich wie molekulare Scheren vorstellen die die DNA an spezifischen
- Erkennungssequenzen schneiden so dass das der gesamten genomischen DNA ganz viele unterschiedlich große DNA
- Fragmente entstehen diese unterschiedlich passenden DNA Fragmente lassen sich nachdem man sie amplifiziert
- hat also vervielfältigt hat anschließend als Banden auf einem elektrofouresegel einfach sichtbar
- machen die Fragmente werden an einem Ende eines halbfesten Gels meist das agarose oder Polyacrylamid das in einer
- mit Pufferlösung gefüllten Wanne liegt in Taschen gegeben die anschließend auf dem Gel entlang wandern
- warum machen sie das aufgrund der negativ geladenen Phosphatgruppen die die DNA trägt ist sie auch leicht
- negativ geladen ihr wisst dass ich entgegengesetzte Ladung anziehen wenn man ein elektrisches Feld so anlegt dass
- sich die Fragmente beim negativen Pool der Kathode befinden dann wird die DNA vom positiven Pool angezogen und wandert
- entsprechend zum Positiven Polen nach unten das Geld weist Poren auf kleine Poren wodurch das Gel als sie fungiert
- weil die Poren im Gel klein sind hat das zur Folge das kleinere DNA-Moleküle schneller durch das gelernt als größere
- Mole auf diese Weise findet also eine Auftrennung der DNA Fragmente nach ihrer Größe statt kürzere Fragmente wandern
- schneller und dadurch auch im selben Zeitraum weiter als die längeren Fragmente indem man die Fragmente
- beispielsweise mit einem radioaktiven Isotop markiert oder mit einem fluorassierenden
- Fragmente als sogenannte Banden im Gel sichtbar gemacht werden wenn im Zusammenhang der
- Gelelektrophorese die Rede von bandmustern ist dann sind das Bereiche im Gel in denen sich die DNA Fragmente
- ansammeln so viel zum Ablauf der gl-elektrophorese wie eben erwähnt nutzt man je nach Anwendungsbereich der
- gl-elektrophorese ein Gel entweder aus agarose oder aus Polyacrylamid weil ein Polyacrylamid Gel engere Maschen besitzt
- kann es für die Auftrennung kleinerer Moleküle genutzt werden im Vergleich zu agarose Gelelektrophorese die etwas
- weitmarschiger ist und somit größerem Moleküle wie DNA auftrennen kann derartige Unterschied ist dann aber
- meistens schulischen Kontext nicht relevant zu lernen nachdem wir jetzt wissen wie der Vorgang der Auftrennung
- von denen armolekülen erfolgt können wir uns der viel wichtigeren Frage nach dem Warum widmen warum ordnet man den auf
- Fragmente nach ihrer Größe und um was für den afgmente handelt es sich dabei wenn wir wissen dass man mit Hilfe der
- Gel Elektrophorese DNA Fragmente nach ihrer Größe auftrennen kann dann wissen wir auch dass es sich um einfach fahren
- handelt bei dem DNA analysiert werden kann es gibt Wissenschaftsbereiche wie z.B die Kriminalistik oder die Forensik
- die ein großes Interesse daran haben den Arzt zu analysieren um z.B Personen zu identifizieren jede Person kann über
- ihren spezifischen genetischen Fingerabdruck identifiziert werden weil der genetische Fingerabdruck
- hochspezifisches die Wahrscheinlichkeit dass zwei nicht miteinander verwandte Menschen das
- gleiche Erbgut zeigen liegt bei eins zu einer Milliarde bei der Erstellung eines genetischen Fingerabdrucks nutzt man die
- Gelelektrophorese der diese Unterschiede in der DNA kann man anhand des bandenmusters in einer Gelelektrophorese
- sichtbar machen man kann sich leicht vorstellen wie praktisch der genetische Fingerabdruck
- zur Identifizierung von Personen in der Kriminalistik zu Überführung eines tatverdächtigendes auch in der Forensik
- also bei der systematischen Untersuchung von Verbrechen findet die Methode Anwendung um Schuld oder Unschuld von
- verdächtigen Personen festzustellen wenn man den AF vom Täter an einem Tatort findet dann lässt sich diese mit Hilfe
- der Gelelektrophorese analysieren wenn man nun verschiedene Tatverdächtigen DNA entnimmt und über die Gel-Elektrophorese
- ihre genetischen Fingerabdrücke erstellt da lässt sich schnell überprüfen stimmt das Bandenmuster am Tatort mit dem
- Bandenmuster eines Verdächtigen überein dann ist klar dass die DNA am Tatort von dieser Person stammt ein weiteres
- klassisches Anwendungsbeispiel bildet der Vaterschaftstest zu Überprüfung wer der leibliche Vater eines Kindes ist
- gucken wir uns gleich anhand eines fiktiven Beispiels machen gehen wir vorher noch der Frage nach um was für
- DNA Fragmente sich handelt die man mit Hilfe der Gel Elektrophorese auftritt weil sich die DNA von Mensch zu Mensch
- unterscheidet also hochspezifisch ist sind bei diesen Methoden natürlich den a-sequenzen bzw Abschnitte sogenannte
- polymorphe-sequenzen von Interesse die sich mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit bei den verschiedenen
- Individuen unterscheiden zum Beispiel weil in diesen Sequenzen im Laufe der Evolution des Organismus zahlreiche
- Mutationen an einzelnen Basen stattgefunden haben häufig handelt es sich bei den Sequenzen um repetitive
- also sich wiederholende Sequenzen beispielsweise wiederholt sich an einem Chromosom an einem bestimmten Lokus also
- an einem Ort die Basensequenz AGG mehrere Male Mutation führen dazu dass die Anzahl der Wiederholungen zwischen
- den Individuen sehr unterschiedlich sein kann je nachdem wie lange solche repetitiven Sequenzen sind spricht man
- entweder von Strass also shot an dem repeace oder von vns Barry number of Tandem repeats wobei letztere besuchen
- 150 Basen lang sein kann bei den polymorphensequenzen muss es sich allerdings nicht um repetitive Sequenzen
- handeln wie bei den vnts und SDS es gibt das sogenannte einzeln Nukleotid Polymorphismen abgekürzt SNPs dabei
- handelt es sich um vereinzelte Punktmutationen die vererbt werden und somit sehr nützlich sind im Organismen
- voneinander zu unterscheiden wenn man das noch mal zusammenfasst es gibt bei Menschen wiederholende polymore
- DNA-Sequenzen die sehr individuell sind und wichtige Orientierungspunkte im Erbgut für die Ermittlung eines
- genetischen Fingerabdrucks darstellen deshalb nennt man sie auch genetische Marker
- klar wenn polymore DNA-Sequenzen sind individuell sind und sich von Mensch zu Mensch z.B in ihrer Anzahl unterscheiden
- da nutzt man natürlich gerade solche Sequenzen zu Ermittlung eines genetischen Fingerabdrucks der ja dann
- auch sehr spezifisch ist in dem folgenden Beispiel soll überprüft werden wer der drei möglichen Kandidaten der
- leibliche Vater des Kindes ist auch hier hat man sich DNA Abschnitte zu Nutze gemacht bei denen es sich um Schottern
- im repez handelt deren Kombination für jeden Menschen charakteristisch ist nachdem von allen Personen die DNA
- extrahiert wurde mit restriktions Enzym geschnitten wird und die STS mit Hilfe eines weiteren Verfahrens der Polymerase
- Kettenreaktion vervielfältigt wurden hat man diese Fragmente mit Hilfe der Gel-Elektrophorese nach ihrer Größe
- aufgetrennt und durch Fluoreszenz Farbstoffe sichtbar gemacht indem man die verschiedenen STR Längen
- miteinander vergleicht kann auf die Abstammung des Kindes geschlossen werden weil die Länge der str-region vererbt
- wird müssen die einzelnen beim Kind sichtbaren Banden entweder vom Vater oder der Mutter stammen und entsprechend
- auch bei einem von Ihnen auftreten in diesem vorliegenden Fall ist die dritte Bande des Kindes ausschlaggebend
- diese taucht nicht bei der Mutter auf so dass das Kind diese STR Region von ihrem Vater vererbt bekommen haben muss weil
- nur kann ihr da drei die Bande aufweist muss es sich dabei um den Vater des Kindes Handeln er existiert eine
- Vielzahl von Aufgaben zur Auswertung von Banden muss da einer durchgeführten Kiel elektrovorräte sehr beliebt in Klausuren
- und auch immer die Tour schon vorgekommen bei Bedarf mache ich gerne dazu ein Video ich würde dann auch
- ausführlicher darauf eingehen wie genau Mutationen zu sehr variablen STR erst von Mensch zu Mensch führen nicht
- unwichtig für das Verständnis eine kurze letzte Anmerkung jetzt könnte man zurecht einwenden dass es durchaus sein
- kann dass Individuen die gleiche Anzahl an Wiederholung besitzen und folglich nicht voneinander zu unterscheiden sind
- was wäre wenn Kandidat drei beispielsweise nur zufälligerweise die gleiche Anzahl an Wiederholung innerhalb
- der STR Region wie das Kind hat und deshalb genau auch dort beim Vater die Bande zu lokalisieren ist deshalb beruht
- die str-analyse auf der Analyse mehrerer STR Loki wo sich das spezifische Muster eines Individuums erkennen lässt das FBI
- verwendet in seiner Datenbank zu Identifizierung Verdächtiger beispielsweise 13 STR Loki statistisch
- gesehen benötigt man nur neun verschiedene STR Loki um zu 99,99% ein Menschen sicher zu
- identifizieren [Musik]
Zum Nachlesen
GelelektrophoreseEinsatzgebiete ; SDS-PAGE zur Trennung von Stoffgemischen (häufig Proteinen) nach Molekülgröße ; IEF zur Trennung von Proteinen nach ihrem isoelektrischem Punkt …
BiologieAuf dem Gebiet der Pharmazie werden Medikamente, wie beispielsweise Insulin oder zahlreiche Antibiotika, aus genetisch veränderten Mikroorganismen statt aus …
GentechnikDer Begriff Gentechnik umfasst die Veränderung und Neuzusammensetzung von DNA-Sequenzen in vitro (z. B. im Reagenzglas) oder in vivo (in lebenden Organismen).
Agarose-GelelektrophoreseDie Agarose-Gelelektrophorese ist eine biochemische und molekularbiologische Methode, in der Nukleinsäure-Stränge (RNA oder DNA) durch eine …