Bakterientransformation, Minipräparation, Restriktionsanalyse und PCR. Protokolle zum Genetik-Praktikum für Lehramt der Sekundarstufe II

Fachbuch aus dem Jahr 2002 im Fachbereich Biologie - Genetik / Gentechnologie, Note: sehr gut, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (Biologie-Institut), Sprache: Deutsch, Abstract: Das Erbgut höherer Organismen liegt im Zellkern in Form von Chromosomen vor. Um das Erbgut, die DNA, zu untersuchen und zu charakterisieren muss es isoliert und vom Rest der Zelle getrennt werden. Exemplarisch soll aus einem pflanzlichen (Tomate) und einem tierischen ( Kalbsbries) Organismus die DNA isoliert und sichtbar gemacht werden. Das methodische Prinzip, das diesem Isolierungsverfahren zugrunde liegt, ist auf alle Organismen anwendbar.

Das entsprechende Gewebe wird im kalten Zustand gemörsert oder zerkleinert, bis es pulverisiert ist. Zum Aufschluss der Zelle wird das Gewebe einem bestimmtem Puffer zugesetzt. Dieser Puffer sollte zellwandzerstörende Detergenzien wie SDS, welches an Proteine bindet und diese denaturiert und zellwandverdauenden Enzyme wie z.B. die Proteinase K. enthalten. Im Praktikum hat unsere Gruppe Zahnpasta der Marke Ajona benutzt, um den Gewebeaufschluss herbeizuführen. Nach einer Inkubationszeit erfolgen Reinigungsschritte mit organischen Lösungsmitteln, um Zellwandreste, sowie zelluläre Proteine zu entfernen. Um dies zu realisieren benutzt man Salze, deren positiv geladenen Ionen die negativ geladenen Phosphatgruppen des DNA-Rückgrats sättigen und Alkohol wie z.B. Ethanol.

Ethanol fällt die DNA (Präzipitation). Ethanol macht die sehr langen, fadenförmigen DNA-Moleküle wasserunlöslich, indem es ihnen die umgebenden Wassermoleküle entzieht. Die DNA-Fäden lagern sich aneinander oder verknäulen sich und fallen als eine große, sichtbare Flocke aus. Die DNA befindet sich nun in einem festen Zustand und kann vom Rest der Lösung ( Zellbruchstücke, Proteine) getrennt werden. Die gefällte DNA kann darauf in Wasser resuspendiert werden und liegt nun konzentriert vor. Um Informationen über die DNA zu erlangen, wird diese einer Gelelektrophorese unterzogen. Aus den DNA-Fragmenten lassen sich dann Schlüsse ziehen, die in der Auswertung beschrieben werden.

Aus dem Inhalt:

1. Versuch Nr. 1: Tomaten- und Kalbsbries-DNA Präparation
2. Versuch Nr. 2: Bakterientransformation, Plasmid- DNA Minipräparation und Restriktionsanalyse
3. Versuch Nr. 3: Polymerase- Kettenreaktion (PCR)
4. Versuch Nr. 4 Restriktionsanalyse genomischer DAN
5. Protokoll zur Theorie der Gelelektrophorese