Durchführung Gel-elektrophorese
Ich soll eig Mithilfe meines Buches die Durchführung einer Gel-elektrophorese beschreiben, jedoch steht im Buch sehr wenig zu dem Thema. Hoffe ihr könnt mir helfen danke
1 Antwort
Moin,
die Gelelektrophorese funktioniert (grob) folgendermaßen:
Du hast DNA (oder ein Gemisch aus Makromolekülen). Die DNA zerschneidest du nun mit Hilfe von Restriktionsenzymen in mehr oder weniger große Schnipsel. Die Restriktionsenzyme sind Enzyme, die den DNA-Doppelstrang an ganz bestimmten (vorher bekannten) Stellen schneiden.
Nun hast du eine Elektrophoresekammer. In diese gießt du ein Agarose-Gel. Das Agarose-Gel ist ein Gel aus Kohlenhydraten, das später wie ein Molekularsieb wirkt. Während du es gießt, umfließt es Platzhalterstifte, die nach dem Härten des Gels kleine Taschen im Gel erzeugen (in die man dann die Proben füllen kann).
Das Gel schwimmt außerdem in einer Pufferlösung, die den pH-Wert konstant halten soll.
Nun legst du an die mit dem Gel ausgekleidete Kammer eine elektrische Spannung mit Gleichstrom an. Dadurch entsteht ein Plus- und ein Minuspol. Die Taschen liegen dabei auf der Seite, die dem Minuspol nahe ist.
Wenn du dann in die Taschen deine Proben mit den DNA-Bruchstücken (oder dem Makromolekülgemisch) einfüllst, dann wandern die Moleküle durch das Gel. Das liegt daran, dass die DNA aufgrund ihrer Phosphate negativ geladen ist und deshalb einerseits vom nahe gelegenen Minuspol abgestoßen, andererseits vom Pluspol angezogen wird. Je länger aber ein DNA-Schnipsel ist, desto schwerer kommt er im Gel vorwärts, weil das Gel wie ein Molekularsieb wirkt, wie oben erwähnt. Das heißt, dass kürzere DNA-Bruchstücke schneller zum Pluspol wandern als längere.
Nach einiger Zeit schaltet man den Strom ab. Würdest du das nicht machen, sondern den Gleichstrom mehrere Tage laufen lassen, würden alle DNA-Stücke bis zum Pluspol gewandert sein und man könnte keinen Unterschied sehen.
Aber wenn du den Strom nach (üblicherweise zwei, drei Stunden Laufzeit) wieder abstellst und das (bis dahin in der Regel farblose Gel) mit DNA-Farbstoffen anfärbst, dann erkennst du die typischen DNA-Bandenmuster (genetischer Fingerabdruck). Weiter zum Pluspol gelegen sind die kürzeren DNA-Stücke, in der Mitte die mittellangen und in der Nähe der Taschen die längeren Bruchstücke.
Wenn du nun zum Beispiel DNA an einem Tatort gefunden hast und eine verdächtige Person, dann kannst du deren DNA und die DNA vom Tatort nach dem Zerschneiden in nebeneinander liegende Taschen füllen und die Bandenmuster nach der Elektrophorese miteinander vergleichen. Sehen die Muster gleich aus, stammt die DNA vom Tatort von der verdächtigten Person. Andernfalls eben nicht...
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist die Untersuchung einer Vaterschaft. Dazu vergleichst du die DNA des Kindes mit der von der Mutter und der des möglichen Vaters. Die DNA des Kindes muss nämlich eine Mischung aus den Bandenmustern seiner Eltern sein. Gibt es also beim Kind Banden, die weder zur Mutter noch zu (diesem) Vater passen, ist der potenzielle Vater nicht der Vater. Passen alle Banden aber zur Mutter und / oder Vater, sind die beiden die Eltern.
Außer in der Kriminalistik oder beim Vaterschaftstest kommt die Gelelktrophorese außerdem noch bei der Ermittlung von Verwandtschaftsverhältnissen, in der Medizin (Erbkrankheiten) oder in der Lebensmittelindustrie (Nachweis gentechnisch veränderter Nahrungsmittel) zur Anwendung.
Alles klar?
LG von der Waterkant
