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Hallo
hier ein paar Fragen zur PCR:
1. Was ist PCR? (kurze Erklärung)
- Mit der PCR kann man im Labor zahlreiche Kopien einer DNA Sequenz herstellen. Es ist ein zyklischer Prozess bei dem die ANzahl der DNA-Kopien jeweils verdoppelt wird. JEder Zyklus besteht aus 3 Schritten nämlich: 1. Denaturierung, 2. Primer Anlagerungsphase und 3. Elongationsphase
2. Welche Komponenten benötigt man zur Vervielfältigung der DNA während der PCR?
- (hier bin ich mir nicht ganz sicher was mit der Frage gemeint ist) dachte an folgendes:
- hohe Temperatur (> 95°) um DNA Doppelstrang in Einzelstränge zu zerlegen
- zwei kurze, künstlich hergestellte Primer die dazugegeben werden um Anfang und Ende des gewünschten DNA Fragments festzulegen.
- DNA-Polymerase und Desoxynukleosidtriphosphate zur Synthese der komplementären DNA Sequenz
3. Der Erste Schritt findet bei 95° statt. Warum?
- Weil der Doppelstrang sonst nicht in die Einzelstränge zerlegt werden kann????
4. Bei welcher Temperatur erfolgt die Replikation/Synthese der DNA während der PCR?
- 72°C
5. Was benötigt die Polymerase um starten zu können?
- hier bin ich mir nicht ganz sicher: die 2 hergestellten Primer?
6. Warum kann man für die PCR keine humane Polymerase verwenden?
- ????
Würde mich freuen, wenn sich jemand kurz meine Antworten anschaut :)
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:41 Sa 12.03.2011 | | Autor: | Lippel |
Hallo,
ich finde das klingt alles sehr richtig, ich bin allerdings kein Experte. Daher lasse ich die Frage mal halb offen.
Ich habe jedoch eine Idee zu 6.: Die humane Polymerase ist nicht hitzeresistent genug (Körpertemperatur etwa 37°) und würde bei den hohen Temperaturen 72°-95° denaturieren. Daher hat die Entdeckung von hitzeresistenter Polymerase die PCR erst möglich gemacht.
LG Lippel
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(Antwort) fertig | | Datum: | 09:07 So 13.03.2011 | | Autor: | Josef |
Hallo,
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> hier ein paar Fragen zur PCR:
>
> 1. Was ist PCR? (kurze Erklärung)
> - Mit der PCR kann man im Labor zahlreiche Kopien einer
> DNA Sequenz herstellen. Es ist ein zyklischer Prozess bei
> dem die ANzahl der DNA-Kopien jeweils verdoppelt wird.
> JEder Zyklus besteht aus 3 Schritten nämlich: 1.
> Denaturierung, 2. Primer Anlagerungsphase und 3.
> Elongationsphase
>
„PCR = polymerase chain reaction (Polymerase-Kettenreaktion):
Technik zur Vermehrung von interessierenden DANN-Abschnitten, von denen man wenigsten einen kleinen Teil der Basensequenzen kennt. Man erhält aus sehr wenig Anfangsmaterial eine hinreichende Menge für diagnostische oder andere Zwecke.“ [1]
> 2. Welche Komponenten benötigt man zur Vervielfältigung
> der DNA während der PCR?
> - (hier bin ich mir nicht ganz sicher was mit der Frage
> gemeint ist) dachte an folgendes:
> - hohe Temperatur (> 95°) um DNA Doppelstrang in
> Einzelstränge zu zerlegen
> - zwei kurze, künstlich hergestellte Primer die
> dazugegeben werden um Anfang und Ende des gewünschten DNA
> Fragments festzulegen.
> - DNA-Polymerase und Desoxynukleosidtriphosphate zur
> Synthese der komplementären DNA Sequenz
>
„Voraussetzung ist, dass man die Basenreihenfolge der DAN (am besten dicht vor und hinter dem interessierenden DNA-Abschnitt) zumindest streckenweise kennt. Zu diesen bekannten Abschnitten stellt man zunächst kurze Nucleotidstücke (Oligonucleotide genannt Primer) her, die dazu komplementär sind.
Als nächstes werden die DNA-Doppelfäden erhitzt und dadurch in Einzelfäden aufgetrennt. Dann gibt man die Primer zu, die sich – ausschließlich – an die zu ihnen passenden DNA-Abschnitte binden. Damit hat man jeweils die Anfangsstelle für eine enzymatische DNA-Verdopplung. Das nun zugegebene Enzym DNA-Polymerase kopiert nämlich ab dem Primer jeweils einen komplementären Strang dazu, bis man die Reaktion z.B. durch Hitze wieder abstoppt und die Stränge trennt. Im folgenden Schritt dienen zusätzlich zu den Ursprungssträngen die neu synthetisierten Stücke als Matrizen, an denen der gewünschte DNA-Abschnitt synthetisiert wird.
In einem mehrmals wiederholten, automatisierten Verfahren wird sodann die vorhandene DNA vervielfacht.“ [1]
> 3. Der Erste Schritt findet bei 95° statt. Warum?
> - Weil der Doppelstrang sonst nicht in die Einzelstränge
> zerlegt werden kann????
>
Durch Erhitzung kann ein Trennen der DNA in Einzelstränge erreicht werden.
Quelle:
[1] vita nova; Biologie für die Sekundarstufe II; Ausgabe B; C.C.Buchner; ISBN 3 7661 3325-X
Viele Grüße
Josef
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:56 So 13.03.2011 | | Autor: | Josef |
Hallo,
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> 2. Welche Komponenten benötigt man zur Vervielfältigung
> der DNA während der PCR?
> - (hier bin ich mir nicht ganz sicher was mit der Frage
> gemeint ist) dachte an folgendes:
>
> 3. Der Erste Schritt findet bei 95° statt. Warum?
> - Weil der Doppelstrang sonst nicht in die Einzelstränge
> zerlegt werden kann????
>
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
"Um überhaupt eine DNA-Synthese in vitro durchführen zu können, müssen außer dem Primer und den Vorstufen der DNA-Bausteine auch noch eine DNA-Polymerase und die an sich doppelsträngige Matrizen-DNA in einzelsträngiger Form vorhanden sein. Die einzelsträngige Form ist notwendig, um die Bindung der Primer an den Matrizenstrang zu ermöglichen und um der DNA-Polymerase eine ungehinderte DNA-Synthese zu erlauben. Um eine doppelsträngige DNA einzelsträngig zu machen, muss die DNA-Lösung auf über 95 °C erhitzt werden. "
Quelle:
Der Brockhaus, (c) wissenmedia GmbH, 2010
Viele Grüße
Josef
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:09 So 13.03.2011 | | Autor: | Josef |
Hallo,
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> 5. Was benötigt die Polymerase um starten zu können?
> - hier bin ich mir nicht ganz sicher: die 2 hergestellten
> Primer?
>
"Primer
[', englisch] der, Starter-DNA, Molekularbiologie: Bezeichnung für kurze einzelsträngige DNA- oder RNA-Sequenzen (üblicherweise 10 bis 30 Basen lang), die bei der DNA-Synthese im Rahmen der Polymerase-Kettenreaktion als Startermoleküle wirken."
Quelle:
Der Brockhaus, (c) wissenmedia GmbH, 2010
Viele Grüße
Josef
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:05 Mo 14.03.2011 | | Autor: | Josef |
Hallo,
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> 6. Warum kann man für die PCR keine humane Polymerase
> verwenden?
> - ????
>
"Die einzelsträngige Form ist notwendig, um die Bindung der Primer an den Matrizenstrang zu ermöglichen und um der DNA-Polymerase eine ungehinderte DNA-Synthese zu erlauben. Um eine doppelsträngige DNA einzelsträngig zu machen, muss die DNA-Lösung auf über 95 °C erhitzt werden. Darin lag bei der Durchführung der Polymerasekettenreaktion anfangs ein Problem, denn DNA-Polymerasen aus normalen Organismen, etwa die für die In-vitro-DNA-Synthese normalerweise verwendete DNA-Polymerase I aus E. coli, werden bei einer solchen Temperatur zerstört. Da nach jedem Syntheseschritt eine Erhitzung stattfinden muss, hätte für jeden Synthesezyklus die sehr teure DNA-Polymerase neu zugesetzt werden müssen. Um diesem Problem zu entgehen, wurde statt einer E.-coli-DNA-Polymerase ein vergleichbares Enzym eingesetzt, das aber aus einem thermophilen (Hitze liebenden) Bakterium, Thermus aquaticus, stammt. Solche thermophilen Bakterien leben in heißen Quellen oder in der Nähe von Unterwasservulkanen und können teilweise Temperaturen von weit über 100 °C ohne Schaden überstehen."
Quelle:
Der Brockhaus, (c) wissenmedia GmbH, 2010
Viele Grüße
Josef
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:40 Mo 14.03.2011 | | Autor: | Josef |
Hallo,
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> 4. Bei welcher Temperatur erfolgt die Replikation/Synthese
> der DNA während der PCR?
> - 72°C
>
"Bei der für die Polymerasen optimalen Temperatur von ca. 72°C arbeiten beide Enzyme fortlaufend, da sie nicht mit der Laufrichtung einer Helicase ablesen müssen, OKAZAKI-Fragmente fallen deshalb nicht an.(Vergleiche: DNA-Replikation)."
![[]](/images/popup.gif) Quelle
Viele Grüße
Josef
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