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DNA-Sequenzierung einfach erklärt: Methoden, Anwendung und Kosten

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H

Helin

26.10.2021

Biologie

DNA-Sequenzierung

1.494

26. Okt. 2021

1 Seite

DNA-Sequenzierung einfach erklärt: Methoden, Anwendung und Kosten

H

Helin

@helin71

DNA-Sequenzierung nach Sanger: Eine bahnbrechende Methode zur Entschlüsselung des genetischen... Mehr anzeigen

Definition:
Methode zur Bestimmung
der Nukleotid-Abfolge in
einem DNA-Molekül
DNA
radioaktiv
markierter-
Primer
-ddA
5'T CAT GGCACAGCTTGA 3'

Die Sanger-Methode: Grundlagen der DNA-Sequenzierung

Die Sanger-Sequenzierung, auch bekannt als Kettenabbruch-Methode, ist ein fundamentales Verfahren in der Molekularbiologie zur Bestimmung der Nukleotidabfolge in DNA-Molekülen. Diese Methode wurde von Frederick Sanger entwickelt und hat die genetische Forschung revolutioniert.

Definition: Die DNA-Sequenzierung ist eine Methode zur Bestimmung der exakten Abfolge der Nukleotide A,T,C,GA, T, C, G in einem DNA-Molekül.

Der Prozess der Sanger-Sequenzierung basiert auf dem Prinzip des kontrollierten Kettenabbruchs während der DNA-Replikation. Hierfür werden spezielle Komponenten benötigt:

  1. Die zu analysierende DNA als Einzelstrang
  2. DNA-Polymerase
  3. Ein radioaktiv markierter Primer
  4. Vier Desoxynukleotid-Triphosphate dNTPsdNTPs
  5. Vier verschiedene Didesoxynukleotid-Triphosphate ddNTPsddNTPs

Vocabulary: ddNTPs DidesoxynukleotidTriphosphateDidesoxynukleotid-Triphosphate sind modifizierte Nukleotide, denen die 3'-Hydroxylgruppe fehlt, was zum Kettenabbruch führt.

Das Funktionsprinzip der Sanger-Sequenzierung lässt sich in mehrere Schritte unterteilen:

  1. Die DNA-Doppelhelix wird durch Hitze in zwei Einzelstränge gespalten.
  2. Ein Primer lagert sich an den Einzelstrang an und bildet ein kurzes Stück Doppelstrang.
  3. Die DNA-Polymerase verlängert den fehlenden komplementären DNA-Strang.
  4. Jede der vier Basen wird teilweise als ddNTP zugegeben.
  5. Da ddNTPs keine 3'-Hydroxylgruppe besitzen, kommt es zum Kettenabbruch.
  6. Dadurch entstehen DNA-Fragmente unterschiedlicher Länge.

Highlight: Der Einsatz von ddNTPs ist der Schlüssel zur Sanger-Sequenzierung, da sie den kontrollierten Abbruch der DNA-Synthese an spezifischen Positionen ermöglichen.

Die entstandenen DNA-Fragmente werden anschließend mittels Elektrophorese aufgetrennt. Durch die Analyse der Fragmentlängen in den vier verschiedenen Reaktionsansätzen fu¨rA,T,CundGfür A, T, C und G kann die exakte Sequenz der DNA bestimmt werden.

Example: Wenn das kürzeste Fragment in der "A"-Reaktion 5 Basen lang ist, wissen wir, dass die fünfte Base in der Sequenz ein A ist.

Die Sanger-Sequenzierung hat zahlreiche Anwendungen in der Genetik und Molekularbiologie, von der Identifizierung von Genmutationen bis hin zur Entschlüsselung ganzer Genome. Obwohl neuere Technologien wie Next Generation Sequencing entwickelt wurden, bleibt die Sanger-Methode aufgrund ihrer Genauigkeit und Zuverlässigkeit ein wichtiges Werkzeug in der genetischen Forschung.

Quote: "Die Sanger-Sequenzierung hat die Tür zur Entschlüsselung des menschlichen Genoms geöffnet und bleibt ein Meilenstein in der Geschichte der Molekularbiologie."

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die DNA-Sequenzierung nach Sanger eine bahnbrechende Methode ist, die es Wissenschaftlern ermöglicht, die genetische Information in DNA-Molekülen präzise zu entschlüsseln. Ihr Einfluss auf die moderne Genetik und Medizin ist unbestreitbar und hat den Weg für zahlreiche Fortschritte in der personalisierten Medizin und der Erforschung genetischer Krankheiten geebnet.



Wir dachten, du würdest nie fragen...

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4.8/5

Google Play

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Greenlight Bonnie

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Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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DNA-Sequenzierung nach Sanger: Eine bahnbrechende Methode zur Entschlüsselung des genetischen Codes

Die Sanger-Sequenzierungist eine grundlegende Technik in der Molekularbiologie zur Bestimmung der Nukleotidabfolge in DNA-Molekülen. Diese Methode, entwickelt von Frederick Sanger, revolutionierte die genetische Forschung und bildet die Basis... Mehr anzeigen

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Methode zur Bestimmung
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Die Sanger-Methode: Grundlagen der DNA-Sequenzierung

Die Sanger-Sequenzierung, auch bekannt als Kettenabbruch-Methode, ist ein fundamentales Verfahren in der Molekularbiologie zur Bestimmung der Nukleotidabfolge in DNA-Molekülen. Diese Methode wurde von Frederick Sanger entwickelt und hat die genetische Forschung revolutioniert.

Definition: Die DNA-Sequenzierung ist eine Methode zur Bestimmung der exakten Abfolge der Nukleotide A,T,C,GA, T, C, G in einem DNA-Molekül.

Der Prozess der Sanger-Sequenzierung basiert auf dem Prinzip des kontrollierten Kettenabbruchs während der DNA-Replikation. Hierfür werden spezielle Komponenten benötigt:

  1. Die zu analysierende DNA als Einzelstrang
  2. DNA-Polymerase
  3. Ein radioaktiv markierter Primer
  4. Vier Desoxynukleotid-Triphosphate dNTPsdNTPs
  5. Vier verschiedene Didesoxynukleotid-Triphosphate ddNTPsddNTPs

Vocabulary: ddNTPs DidesoxynukleotidTriphosphateDidesoxynukleotid-Triphosphate sind modifizierte Nukleotide, denen die 3'-Hydroxylgruppe fehlt, was zum Kettenabbruch führt.

Das Funktionsprinzip der Sanger-Sequenzierung lässt sich in mehrere Schritte unterteilen:

  1. Die DNA-Doppelhelix wird durch Hitze in zwei Einzelstränge gespalten.
  2. Ein Primer lagert sich an den Einzelstrang an und bildet ein kurzes Stück Doppelstrang.
  3. Die DNA-Polymerase verlängert den fehlenden komplementären DNA-Strang.
  4. Jede der vier Basen wird teilweise als ddNTP zugegeben.
  5. Da ddNTPs keine 3'-Hydroxylgruppe besitzen, kommt es zum Kettenabbruch.
  6. Dadurch entstehen DNA-Fragmente unterschiedlicher Länge.

Highlight: Der Einsatz von ddNTPs ist der Schlüssel zur Sanger-Sequenzierung, da sie den kontrollierten Abbruch der DNA-Synthese an spezifischen Positionen ermöglichen.

Die entstandenen DNA-Fragmente werden anschließend mittels Elektrophorese aufgetrennt. Durch die Analyse der Fragmentlängen in den vier verschiedenen Reaktionsansätzen fu¨rA,T,CundGfür A, T, C und G kann die exakte Sequenz der DNA bestimmt werden.

Example: Wenn das kürzeste Fragment in der "A"-Reaktion 5 Basen lang ist, wissen wir, dass die fünfte Base in der Sequenz ein A ist.

Die Sanger-Sequenzierung hat zahlreiche Anwendungen in der Genetik und Molekularbiologie, von der Identifizierung von Genmutationen bis hin zur Entschlüsselung ganzer Genome. Obwohl neuere Technologien wie Next Generation Sequencing entwickelt wurden, bleibt die Sanger-Methode aufgrund ihrer Genauigkeit und Zuverlässigkeit ein wichtiges Werkzeug in der genetischen Forschung.

Quote: "Die Sanger-Sequenzierung hat die Tür zur Entschlüsselung des menschlichen Genoms geöffnet und bleibt ein Meilenstein in der Geschichte der Molekularbiologie."

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die DNA-Sequenzierung nach Sanger eine bahnbrechende Methode ist, die es Wissenschaftlern ermöglicht, die genetische Information in DNA-Molekülen präzise zu entschlüsseln. Ihr Einfluss auf die moderne Genetik und Medizin ist unbestreitbar und hat den Weg für zahlreiche Fortschritte in der personalisierten Medizin und der Erforschung genetischer Krankheiten geebnet.

Wir dachten, du würdest nie fragen...

Was ist der Knowunity KI-Begleiter?

Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.

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Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.

Ist Knowunity wirklich kostenlos?

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4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

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