Moderne Methoden der Zellbiologie

XII: Vom Protein zum Gen III (INHALT)

Genidentifizierung: DNA-Chips und Dotplots

Die neueste Entwicklung in bezug auf die Untersuchung der Expressionsmuster von Genen in verschiedenen Geweben oder Entwicklungsstadien sind DNA-Chips. Auf Objektträgern werden Oligonukleotide gebunden, die Sequenzen bekannter Gene repräsentieren. Für die Hybridisierung werden mRNAs aus verschiedenen Geweben bzw. Entwicklungsstadien isoliert und beim Umschreiben in cDNA mit unterschiedlichen Farbstoffen markiert. Nach der Hybridisierung der Sonden an die DNA-Moleküle auf dem Chip, werden mit Lasern die Farbstoffmoleküle angeregt und die Lichtemission registriert. Im Computer werden die Meßergebnisse ausgewertet. Mit dieser Vorgehensweise wird herausgefunden, ob und welche Gene bspw. gewebe- und/oder entwicklungsspezifisch verschieden stark exprimiert sind.

Nach der Ermittlung der Gensequenz können Datenbanken nach sequenzhomologen Molekülen durchsucht werden. Eine zuverlässige Aussage über die Ähnlichkeit zweier Sequenzen liefern auch sog. Dot-Plots. Dies sind grafische Darstellungen des Verwandtschaftsgrades bspw. zweier Proteine. Für jede Übereinstimmung einer Aminosäureposition in den beiden Polypeptidketten wird in dem Dot-Plot ein Punkt gezeichnet. Sind die Sequenzen zueinander absolut identisch, ergibt sich im Dot-Plot eine durchgehende Diagonale. Weichen die Sequenzen voneinander ab, so bleiben die entsprechenden Bereiche auf der Diagonalen unmarkiert.

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