DNS in Stücke schneiden (DNS-Restriktion)

Natürlich wird die DNS nicht mit einer Schere, sondern durch Enzyme, geschnitten. Bild: CanStockPhoto

Gentechniker interessieren sich oft für ein bestimmtes Gen und brauchen nur ein kleines Stück der gesamten DNS. Sie schneiden deshalb die DNS mit molekularen Scheren (Restriktionsenzyme) in Stücke. Diese Scheren erkennen auf dem Gen-Faden bestimmte Buchstabenfolgen und schneiden die Stränge dort durch.

So entstehen unterschiedlich lange DNS-Stücke. Es gibt viele verschiedene Scheren. Jede hat ihre eigene, spezifische Schnittstelle. Restriktionsenzym werden aus Mikroorganismen isoliert und kommerziell hergestellt. Ihr Name leitet sich von dem Mikroorganismus ab, aus dem sie gewonnen wurden. Eine heisst zum Beispiel EcoRI, weil sie aus dem Bakterium mit dem Namen Escherichia coli RY13 isoliert wurde.

DNS-Stücke der Länge nach sortieren (Gel-Elektrophorese)

Als nächstes will der Gentechniker das DNS-Stück herausfischen, auf dem das Gen liegt, mit dem er weiter arbeiten will. Deshalb soll aus der Menge unterschiedlich langer DNS-Stücke ein Stück mit einer bestimmten Länge herausgefischt werden. Der Gentechniker sortiert sie deshalb der Länge nach mit der Gel-Elektrophorese.

Er spritzt die DNS-Stücke in ein Gel. Dieses Gel ist in einem Behälter, der mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Der Behälter wird dann an den Strom angeschlossen. Dieser fliesst vom Minus- zum Pluspol. Da die DNS-Stücke negativ geladen sind, wandern auch sie durch das Gel in Richtung Pluspol.

Unterschiedlich lange DNS-Stücke wandern mit unterschiedlicher Geschwindigkeit: Je kürzer sie sind, desto schneller bewegen sie sich. Der Grund liegt darin, dass das Gel wie ein Fischernetz aufgebaut ist. Die kurzen DNS-Stücke können leichter durch die Löcher schlüpfen als die langen und kommen daher schneller voran.

Dann taucht man das Gel in einen Farbstoff, der sich in die DNS einlagert und diese unter einer UV-Lampe zum Leuchten bringt. Auf dem Gel sieht man sogenannte Banden. Jede einzelne Bande besteht aus vielen DNS-Stücken gleicher Länge. Der Gentechniker kann aus dem Gel jene Bande herausschneiden, in der das Stück ist, mit welchem er weiterarbeiten will.

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Dieser Inhalt stammt von der ehemaligen Website gene-abc.ch, die im Jahr 2016 in die Website SimplyScience.ch integriert wurde. Das Gene ABC war eine Initiative des Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF) und wird seit 2016 von der SimplyScience Stiftung weitergeführt.