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Polymerase kettenreaktion pcr

Genetischer Fingerabdruck und Gelelektrophorese: Einfach erklärt und für Kriminalistik

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

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Genetischer Fingerabdruck und Gelelektrophorese: Einfach erklärt und für Kriminalistik

sevval

@sevvaldilara

96 Follower

Der genetische Fingerabdruck ist eine einzigartige Methode zur DNA-Analyse, die besonders in der Kriminalistik Anwendung findet. Die Kombination aus PCR-Methode und Gelelektrophorese ermöglicht eine präzise Identifizierung von Individuen.

Die Analyse basiert auf nicht-codierenden DNA-Sequenzen mit variabler Länge
Die PCR-Methode vervielfältigt spezifische DNA-Abschnitte in einem dreistufigen Prozess
Die Gelelektrophorese trennt DNA-Fragmente nach ihrer Größe auf
VNTR-Regionen und Short Tandem Repeats spielen eine zentrale Rolle
Der Prozess findet breite Anwendung in der Kriminalistik

15.9.2021

1526

Sevval Arslanoglu
GENETISCHER FINGERA BD RUCK
MIT DEN ARBEITSWEISEN
PCR &
Gelelektrophorese ●
Inhaltsverzeichnis
Genetischer Fingerabdruck
P

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Praktische Vorgehensweise

Die praktische Durchführung des genetischen Fingerabdrucks erfolgt in mehreren Schritten.

Example: DNA-Proben werden über Speichel oder Blut entnommen und mittels PCR vervielfältigt.

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Der PCR-Prozess: Schritt für Schritt

Der PCR-Prozess besteht aus drei Hauptschritten, die in mehreren Zyklen wiederholt werden:

Denaturierung: Die Lösung wird auf etwa 95°C erhitzt, um die Wasserstoffbrücken zwischen den komplementären Basen aufzubrechen. Dies führt dazu, dass der DNA-Doppelstrang sich in Einzelstränge auflöst.
Annealing: Die Lösung wird schnell auf 50-65°C abgekühlt. Bei dieser Temperatur können sich die Primer an die passenden Enden der zu kopierenden DNA-Abschnitte anlagern.
Elongation: Die Temperatur wird auf etwa 70°C erhöht, was die optimale Arbeitstemperatur für die DNA-Polymerase darstellt. In diesem Schritt werden die freien Nukleotide miteinander verbunden und so der komplementäre Strang synthetisiert.

Example: Nach 30 Zyklen können über eine Milliarde Kopien des ursprünglichen DNA-Abschnitts erzeugt werden.

Dieser Zyklus wird so oft wiederholt, bis die gewünschte Menge an DNA-Abschnitten erreicht ist.

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Quellenangaben

Die Präsentation basiert auf Fachliteratur und ausgewählten Online-Ressourcen.

Highlight: Die Informationen stammen aus dem Lehrbuch Bioskop und ausgewählten Videoressourcen.

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Tandemwiederholungen und VNTR-Regionen: Die Basis der Einzigartigkeit

Tandemwiederholungen und VNTR-Regionen (Variable Number of Tandem Repeats) spielen eine entscheidende Rolle beim genetischen Fingerabdruck.

Definition: Tandemwiederholungen - Wiederholungen von Nukleotidsequenzen in nicht-codierenden Bereichen der DNA.

Definition: VNTR-Region - Ein DNA-Abschnitt mit einer variablen Anzahl von Tandemwiederholungen.

Diese Regionen sind bei jedem Menschen unterschiedlich und machen den genetischen Fingerabdruck einzigartig. Die Anzahl der Wiederholungen in diesen Regionen variiert von Person zu Person, was sie zu idealen Markern für die Identifizierung macht.

Highlight: Die Einzigartigkeit der VNTR-Regionen bildet die Grundlage für die hohe Genauigkeit des genetischen Fingerabdrucks in der Kriminalistik.

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PCR-Methode: Der Schlüssel zur DNA-Vervielfältigung

Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist ein entscheidender Schritt im Prozess des genetischen Fingerabdrucks. Diese Methode wird verwendet, um spezifische DNA-Abschnitte zu vervielfältigen, sodass genügend Material für die Analyse zur Verfügung steht.

Definition: PCR (Polymerase-Kettenreaktion) - Eine Methode zur schnellen und präzisen Vervielfältigung von DNA-Abschnitten.

Für die PCR werden folgende Komponenten benötigt:

Ein DNA-Abschnitt als Vorlage
Freie Nukleotide
Primer-Moleküle
Hitzestabile DNA-Polymerase

Die PCR wird in einem Thermocycler durchgeführt, der die Temperatur präzise steuert, um den dreistufigen Prozess zu ermöglichen.

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Temperaturverlauf der PCR

Die Temperatursteuerung ist entscheidend für den erfolgreichen Ablauf der PCR.

Highlight: Die optimale Arbeitstemperatur von 72°C ermöglicht die effiziente DNA-Synthese.

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Vorgehensweise bei der Erstellung eines genetischen Fingerabdrucks

Der Ablauf zur Erstellung eines genetischen Fingerabdrucks in der Kriminalistik umfasst mehrere Schritte:

DNA-Entnahme: Die DNA der Verdächtigen wird über Proben wie Speichel oder Blut entnommen.
DNA-Vervielfältigung: Die relevanten VNTR-Regionen werden mittels der PCR-Methode vervielfältigt.
Gelelektrophorese: Die vervielfältigten DNA-Proben werden zusammen mit der DNA vom Tatort in den Gelelektrophorese-Apparat eingebracht.
Analyse: Die resultierenden Bandenmuster werden verglichen, um Übereinstimmungen zu identifizieren.

Example: Wenn das Bandenmuster einer Verdächtigtenprobe mit dem der Tatortprobe übereinstimmt, kann dies als starker Hinweis auf die Anwesenheit der Person am Tatort gewertet werden.

Diese Methode hat die forensische Wissenschaft revolutioniert und ist heute ein unverzichtbares Werkzeug in der modernen Kriminalistik.

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Abschluss der Präsentation

Zusammenfassende Darstellung der wichtigsten Aspekte des genetischen Fingerabdrucks.

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Gelelektrophorese: Die Trennung der DNA-Fragmente

Die Gelelektrophorese ist eine wichtige Technik zur Auftrennung von DNA-, RNA- oder Proteingemischen. Sie findet Anwendung in verschiedenen Bereichen wie der Chemie, Molekularbiologie und Kriminalistik.

Es gibt verschiedene Arten von Gelen:

Agarose-Gel: Relativ großporig, geeignet für DNA und größere Proteinmoleküle
Polyacrylamid-Gel: Hat kleine Poren, ideal für kleinere Proteinmoleküle

Vocabulary: Agarose-Gelelektrophorese - Eine spezielle Form der Gelelektrophorese, die häufig für die Auftrennung von DNA-Fragmenten verwendet wird.

Das Gel fungiert wie ein molekulares Sieb. Die zu untersuchenden Proben werden in Taschen am oberen Ende des Gels eingebracht. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung wandern die negativ geladenen DNA-Fragmente zur positiven Elektrode (Anode). Dabei werden sie nach ihrer Größe aufgetrennt, wobei kleinere Fragmente schneller durch das Gel wandern als größere.

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Genetischer Fingerabdruck: Eine Einführung

Der genetische Fingerabdruck ist eine revolutionäre Methode in der forensischen Wissenschaft. Diese Technik ermöglicht die eindeutige Identifizierung von Individuen anhand ihrer DNA-Struktur. Der Prozess nutzt spezifische DNA-Abschnitte, die nicht für Proteine codieren, aber in ihrer Länge variieren. Diese Einzigartigkeit macht den genetischen Fingerabdruck zu einem wertvollen Werkzeug in der Kriminalistik.

Highlight: Jeder Mensch besitzt ein einzigartiges Muster dieser DNA-Sequenzen, was die Grundlage für den genetischen Fingerabdruck bildet.

Vocabulary: DNA-Abschnitte - Spezifische Bereiche der DNA, die für den genetischen Fingerabdruck verwendet werden.

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Ich liebe diese App so sehr, ich benutze sie auch täglich. Ich empfehle Knowunity jedem!! Ich bin damit von einer 4 auf eine 1 gekommen :D

Philipp, iOS User

Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

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Die praktische Durchführung des genetischen Fingerabdrucks erfolgt in mehreren Schritten.

Example: DNA-Proben werden über Speichel oder Blut entnommen und mittels PCR vervielfältigt.

Der PCR-Prozess: Schritt für Schritt

Der PCR-Prozess besteht aus drei Hauptschritten, die in mehreren Zyklen wiederholt werden:

Denaturierung: Die Lösung wird auf etwa 95°C erhitzt, um die Wasserstoffbrücken zwischen den komplementären Basen aufzubrechen. Dies führt dazu, dass der DNA-Doppelstrang sich in Einzelstränge auflöst.
Annealing: Die Lösung wird schnell auf 50-65°C abgekühlt. Bei dieser Temperatur können sich die Primer an die passenden Enden der zu kopierenden DNA-Abschnitte anlagern.
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Example: Nach 30 Zyklen können über eine Milliarde Kopien des ursprünglichen DNA-Abschnitts erzeugt werden.

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Quellenangaben

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Definition: Tandemwiederholungen - Wiederholungen von Nukleotidsequenzen in nicht-codierenden Bereichen der DNA.

Definition: VNTR-Region - Ein DNA-Abschnitt mit einer variablen Anzahl von Tandemwiederholungen.

Highlight: Die Einzigartigkeit der VNTR-Regionen bildet die Grundlage für die hohe Genauigkeit des genetischen Fingerabdrucks in der Kriminalistik.

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Definition: PCR (Polymerase-Kettenreaktion) - Eine Methode zur schnellen und präzisen Vervielfältigung von DNA-Abschnitten.

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