Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und Gelelektrophorese

Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist eine zentrale Methode zur Vervielfältigung von DNA. Sie ermöglicht die gezielte Amplifikation spezifischer DNA-Abschnitte.

Definition: PCR ist eine Technik zur exponentiellen Vervielfältigung von DNA-Sequenzen in vitro.

Der PCR-Prozess besteht aus drei Hauptschritten:

1. Denaturierung bei 90°C
2. Hybridisierung der Primer bei 50-70°C
3. Amplifikation durch DNA-Polymerase bei 70°C

Diese Schritte werden bis zu 40 Mal wiederholt, was zu einer exponentiellen Vermehrung der Ziel-DNA führt.

Die Gelelektrophorese ist eine wichtige Methode zur Trennung von DNA-Fragmenten nach ihrer Größe.

Highlight: Bei der Gelelektrophorese wandern negativ geladene DNA-Moleküle von der Kathode zur Anode, wobei kürzere Fragmente schneller durch das Gel wandern als längere.

Diese Techniken sind essentiell für viele Anwendungen in der Molekularbiologie und Transformation von Bakterien, da sie die Analyse und Manipulation von DNA-Sequenzen ermöglichen.

Gendiagnostik und genetischer Fingerabdruck

Die Gendiagnostik und der genetische Fingerabdruck sind wichtige Anwendungen der molekularbiologischen Techniken. Der genetische Fingerabdruck ermöglicht die zuverlässige Identifikation von Individuen anhand ihrer DNA.

Definition: Der genetische Fingerabdruck ist eine Methode zur eindeutigen Identifikation von Individuen basierend auf der Analyse spezifischer DNA-Sequenzen.

Der Prozess umfasst folgende Schritte:

1. Isolierung der DNA, z.B. aus Zellen der Mundschleimhaut
2. Vervielfältigung bestimmter polymorpher Bereiche mittels PCR
3. Behandlung mit Restriktionsenzymen
4. Elektrophorese des Gemisches

Highlight: Besonders geeignet für den genetischen Fingerabdruck sind polymorphe Bereiche mit repetitiven Sequenzen, die sich von Person zu Person unterscheiden.

Die Gendiagnostik bietet vielfältige Möglichkeiten, insbesondere bei der Feststellung von Erbkrankheiten. Sie ermöglicht beispielsweise die Untersuchung des Genotyps von Embryonen während der Schwangerschaft.

Diese Techniken zeigen die praktische Anwendung der Transformation von Bakterien und anderer molekularbiologischer Methoden in der medizinischen Diagnostik und Forensik.