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Tutorial MenueMethoden der GentechnologieLerneinheit 6 von 9

Praktikum 3: DNA-Hybridisierung

Einleitung: DNA-Hybridisierung

Die Hybridisierung ist eine molekularbiologische Technik, bei der an eine einzelsträngig vorliegende Nucleinsäure ein markierter Primer oder eine andere Einzelstrang-DNA angelagert wird. Dieses Verfahren wird eingesetzt, um bestimmte Nucleinsäuren in einem Gemisch nachzuweisen oder um die Sequenzähnlichkeit von zwei Nucleinsäuren anhand der Schmelztemperatur zu bestimmten.

DNA ist aus zwei antiparallelen, komplementären Strängen aufgebaut. Auch nicht vollständig identische DNA-Stränge können eine Doppelstrang-DNA bilden - dieses kommt auch in der Zelle bei der Rekombination (zwischen homologen, aber keineswegs identischen Schwesterchromatiden) oder bei Reparaturprozessen immer wieder vor. Im Labor nutzt man die homologe Paarung verschiedener DNAs zur Analyse aus. Der Begriff Hybridisierung impliziert bereits, dass es sich hier um Einzelstränge aus zwei verschiedenen Quellen handelt. Je höher der Homologiegrad beider Einzelstrang-DNAs ist, desto stabiler ist das Hybrid. Unter bestimmten Versuchsbedingungen gelingt es sogar, auch DNAs mit nur geringer Sequenzhomologie zu hybridisieren.

Abb.1
Hybridisierung

Die heute gebräuchlichen Methoden der analytischen Hybridisierung sind quantitative Verfahren mit radioaktiv markierten oder enzymgekoppelten DNA-Sonden. Hybrisierungsverfahren werden beispielsweise für die DNA-Sequenzierung, in der gerichteten Mutagenese und in der genetischen Kartierung bzw. der Identifizierung homologer DNA-Bereiche bei anderen Spezies eingesetzt.

Das Verfahren teilt sich in vier Schritte:

  1. Markierung der Sonde (mit radioaktiv oder enzymgekoppelten Markern)
  2. Fixierung der DNA oder RNA auf einem Trägermaterial (Blot)
  3. Hybridisierung
  4. Detektion der Sonden: z.B. Autoradiogramm oder enzymatische Farbreaktion
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