PCR und Gelelekrophorese

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/ a Schmelzen", Denaturierung 5' bei 94 °C 5' 3' Nucleotid PCR-Zyklus 3' Der Primer bestimmt nur den Anfangspunkt. Daher sind die ersten DNA-Kopien oft länger als der interessierende Abschnitt. 5' 3' Denaturierung, Hybridisierung, Verlängerung. Hybridisierung bei 50-60 °C 3' 5' © Verlängerung bei 68-72 °C 5' 3' 5' 3' 3' in Bei den weiteren PCR-Zyklen entstehen schließlich Kopien, die genauso lang sind wie der interessierende DNA-Abschnitt. 3' wwwwwww Nach etwa 35 Zyklen liegen genügend Kopien des interessierenden DNA- Abschnitts für eine weitere Analyse vor. MARKL Biologie Ablauf der PCR Denaturierung Erhitzt auf 94-96°C WBB werden aufgebrochen Denaturiert 1 2 Hybridisierung Abgekühlt auf 50-65°C WBB wieder gebildet DNA-Primer markiert Anfang Polymerisierung 72 °C Taq-Polymerase Synthetisiert 5 -3´- Richtung Nach Start läuft bis Ende ab da es noch kein Stopp gibt 1. Zyklus→ Primer markiert Stopp 3 Ein PCR-Zyklus besteht aus drei Schritten: Denaturierung, Hybridisierung, Verlängerung. PCR-Zyklus PCR-Ansatz interessierender DNA-Abschnitt 5' 3' 3' DNA-Primer / a ,,Schmelzen", Denaturierung bei 94 °C 5' 3' Nucleotid Der Primer bestimmt nur den Anfangspunkt. Daher sind die ersten DNA-Kopien oft länger als der interessierende Abschnitt. b Hybridisierung bei 50-60 °C 5' 5' 3' 3' 5' 5' 3' Verlängerung bei 68-72 °C 5' 3' 3' 5' 3' in Bei den weiteren PCR-Zyklen entstehen schließlich Kopien, die genauso lang sind wie der interessierende DNA-Abschnitt. wwwwwwww Nach etwa 35 Zyklen liegen genügend Kopien des interessierenden DNA- Abschnitts für eine weitere Analyse vor. MARKL Biologie Polymerisierung Polymerisierung Vervielfältigung Erster Zyklus neu synthetisierte DNA GRÜNE REIHE Genetik Vergleich Replikation Auftrennung der DNA Anlagerung Kopie der DNA Natürlich Helicase DNA-Polymerase Gesamte DNA Künstlich Erwärmung DNA-Polymerase Spezifischer Bereich 1.000.000 Kopien der DNA nach 20 Zyklen XX XXX MM DUT 03 Gelelektrophorese Wie funktioniert die Gelelektrophorese? XX Gelelektrophorese Gel-Elektrophorese Pufferlösung DNA-Fragmente Elektrode Elektrode Gel Elektrophoresekammer Trennung im elekrischen Feld Geltasche Elektrode NATURA Oberstufe (Biologie für Gymnasien/neu) Elektrode Untersuchung der DNA Elektroden DNA-Fragmente Gel aus Agarose DNA sichtbar durch UV-Licht Gleichspannung große DNA- Moleküle Laufrichtung kleine DNA- Moleküle 3 Gel-Elektrophorese: A Start; B abgeschlossen DNA-Größenstandard Proben längere DNA-Fragmente kürzere DNA-Fragmente GRÜNE REIHE Genetik C Anwendungsbereiche Kriminalistik Medizin Heph Ť Vaterschaftstest Fossilien- forschung Tatortspuren Verdächtiger A Verdächtiger B isolierte DNA HHH vervielfältigte DNA Die Länge der Mikrosatelliten ist von Person zu Person verschieden. Tatort- spuren A Gel-Elektrophorese DNA-Wiederholungssequen- zen (z. B. AT, TAC) werden mittels PCR vervielfältigt. B AT A H||||||||||||| BHHHHHHHHH||||||||||||| Das Bandenmuster des Verdächtigen A stimmt mit den Tat- ortspuren überein. TAC AHHHHHHHHHH BHHHHHHHHHH In einer Gel-Elektrophorese wandern kurze DNA-Abschnitte weiter als lange. Die Banden- muster lassen sich vergleichen. MARKL Biologie XX 210.157 Gelöste Fälle aufgrund DNA-Analyse in Deutschland 2000-2018 AGAROSE-GELELEKTROPHORESE Größenanalyse von DNA-Fragmenten XX Quellen Literatur NATURA Biologie 2007-11 NATURA Biologie 2016-20 GRÜNE REIHE Genetik 2020 GRÜNE REIHE Genetik 2022 MARKL Biologie https://de.statista.com/statistik/daten/studie/ 155755/umfrage/polizeiliche-aufklaerung-von- straftaten-ueber-die-dna-analyse-nach-delikt sbereichen/( 27.12.22) Foto/Video https://gairdner.org/award winners/kary-b- mullis/ https://www.youtube.com/watch?v=jlb5F4lfe https://www.kisker-biotech.com/images/pro So ducts/OB-64-01.jpg Danke! CREDITS: This presentation template was created by Slidesgo, including icons by Flaticon, infographics & images by Freepik DO