PCR Polymerase-Kettenreaktion Polymerase Chain Reaction

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  • Folie 1
  • PCR Polymerase-Kettenreaktion Polymerase Chain Reaction
  • Folie 2
  • Die PCR ist eine M glichkeit Abschnitte einer DNA k nstlich zu vervielf ltigen Die PCR ist eine M glichkeit Abschnitte einer DNA k nstlich zu vervielf ltigen
  • Folie 3
  • PCR Kary MULLIS (1993 Nobelpreis fr Chemie) Kary MULLIS (1993 Nobelpreis fr Chemie)
  • Folie 4
  • DNA-Polymerase In allen Lebewesen Verdoppelt DNA vor Zellteilungen Erzeugt einen Komplementr- strang an geffneter DNA
  • Folie 5
  • Durchfhrung Vervielfltigung eines kurzen, genau definierten Teils eines DNA- Stranges (Gen, Teile eines Gens, nicht codierende Sequenzen) Vervielfltigung eines kurzen, genau definierten Teils eines DNA- Stranges (Gen, Teile eines Gens, nicht codierende Sequenzen)
  • Folie 6
  • Was wird gebraucht: Die zu vervielfltigende Original-DNA Die zu vervielfltigende Original-DNA Zwei Primer (Starthilfen) fr Anfang und Ende der Sequenz Zwei Primer (Starthilfen) fr Anfang und Ende der Sequenz Polymerasen um den Abschnitt zu kopieren Polymerasen um den Abschnitt zu kopieren Nukleotide zum Bau der Kopie-Sequenzen Nukleotide zum Bau der Kopie-Sequenzen
  • Folie 7
  • Der Ablauf Jeder PCR-Prozesss besteht aus einer Serie von 20 -30 Zyklen. Jeder PCR-Prozesss besteht aus einer Serie von 20 -30 Zyklen. Jeder Zyklus besteht aus 3 Schritten Jeder Zyklus besteht aus 3 Schritten
  • Folie 8
  • 1. Schritt: Schmelzen Die DNA wird auf 96 o C erhitzt, dabei werden die Basenpaar- bindungen aufgebrochen. Die DNA wird auf 96 o C erhitzt, dabei werden die Basenpaar- bindungen aufgebrochen. Die DNA ist nun in 2 Einzelstrnge getrennt (Melting) Die DNA ist nun in 2 Einzelstrnge getrennt (Melting)
  • Folie 9
  • 2. Schritt: Anlagern Nach Trennung der Strnge wird die Temperatur auf 68 o C gesenkt. Nach Trennung der Strnge wird die Temperatur auf 68 o C gesenkt. Jetzt lagern sich die Primer an die einzelnen Strnge an (Annealing). Jetzt lagern sich die Primer an die einzelnen Strnge an (Annealing).
  • Folie 10
  • 3. Schritt: Verlngerung Bei 72 o C beginnt die DNA- Polymerase an den angelagerten Primern mit dem Anbau neuer komplementrer Strnge (Elongation) Bei 72 o C beginnt die DNA- Polymerase an den angelagerten Primern mit dem Anbau neuer komplementrer Strnge (Elongation)
  • Folie 11
  • Taq-Polymerase von Thermus aquaticus Verwendet wird eine hitzestabile DNA- Polymerase aus dem Bakterium Thermophilus aquaticus Verwendet wird eine hitzestabile DNA- Polymerase aus dem Bakterium Thermophilus aquaticus
  • Folie 12
  • Vervielf ltigung Durch hufiges Wiederholen dieses Vorganges wird eine exponentielle Vervielfltigung (Amplifizierung) dieses DNA Abschnittes erreicht. Durch hufiges Wiederholen dieses Vorganges wird eine exponentielle Vervielfltigung (Amplifizierung) dieses DNA Abschnittes erreicht.
  • Folie 13
  • Folie 14
  • Folie 15
  • Thermocycler
  • Folie 16
  • Elektrophorese Die Trennung der vermehrten DNA- Sequenzen
  • Folie 17
  • Schema zur Gensortierung Durch PCR vermehrte Gensequenzen Gensequenzen nach Gre sortiert JG
  • Folie 18
  • Elektrophorese mit Agar-Gel
  • Folie 19
  • Die Lnge des PCR-Produkts kann durch einen Vergleich mit einer DNA- Leiter, die DNA-Fragmente bekannter Gre enthlt und parallel zur Probe im Gel mitluft, bestimmt werden. Die Lnge des PCR-Produkts kann durch einen Vergleich mit einer DNA- Leiter, die DNA-Fragmente bekannter Gre enthlt und parallel zur Probe im Gel mitluft, bestimmt werden.
  • Folie 20
  • Folie 21
  • Elektrophorese von PCR vervielfltigter DNA-Fragmente. (1) Vater, (2) Kind, (3) Mutter. Das Kind hat Teile der Fingerabdrcke der beiden Elternteile geerbt wodurch es ber einen eigenen, einzigartigen Fingerabdruck verfgt.
  • Folie 22
  • Anwendung Gerichtsmedizin (Forensik) Gerichtsmedizin (Forensik) Vaterschaftstest Vaterschaftstest Krankheitsnachweis Krankheitsnachweis Stammbaumanalyse Stammbaumanalyse Nachweis gentechnischer Vernderungen Nachweis gentechnischer Vernderungen Klonierung von Genen Klonierung von Genen Analyse fossiler DNA Analyse fossiler DNA
  • Folie 23
  • Thank you for your attention Thank you for your attention
  • Folie 24