Experimente: Plasmidisolierung, Restriktionsverdau, Agarose-Gelelektrophorese, Computeranalyse
Klassenstufe: 11-13
Dauer: ca. 6 Std.
Materialkosten pro Person: 6 Euro
erforderliche Theoriekenntnisse: Aufbau der DNA, Basenpaarung, Doppelhelix, Plasmide, Antibiotika-Resistenz, Restriktionsenzyme.

Plasmidisolierung
Plasmide sind kleine, ringförmige DNA-Moleküle, die in Bakterien neben der DNA des "Bakterienchromosoms" vorliegen können. Sie tragen Informationen, die den Bakterien einen Selektionsvorteil gegenüber Plasmid-freien Bakterien bringen. Häufig sind Plasmide Träger von Antibiotika-Resistenzen. In der Gentechnik werden Plasmide als Vektoren verwendet, um Fremd-Gene in Bakterien einzuschleusen. Im Praktikum soll die Isolierung eines Plasmids aus einer Bakterienkultur durchgeführt werden. Der Nachweis der isolierten Plasmid-DNA erfolgt durch die Agarose-Gelelektrophorese.
Restriktionsverdau
Restriktionsendonukleasen sind Enzyme, die DNA-Moleküle aufschneiden, wobei sie die Schnittstelle an einer spezifischen Nukleotidsequenz erkennen. Man nutzt sie in der Gentechnik zur Herstellung definierter DNA-Fragmente bzw. zum "Aufschneiden" eines Plasmids, um dann die Fragmente wieder zu neuen DNA-Molekülen zu rekombinieren. In diesem Experiment wird eine Restriktionsendonuklease verwendet, um die isolierten Plasmide in der Gelelektrophorese unterscheiden zu können.
Agarose-Gelelektrophorese
Die Analyse von DNA-Molekülen mit der Agarose-Gelelektrophorese ist die übliche Technik, um die Größe der Moleküle zu bestimmen bzw. verschiedene große Moleküle zu unterscheiden. In diesem Kurs werden die PCR-Produkte, die isolierten Plasmide und die Restriktionsfragmente gelelektrophoretisch analysiert.
Computeranalyse
Unter Ausnutzung einer Datenbank wird am Computer der Restriktionsverdau der Plasmide geplant. Diese Analyse ist ein erstes Kennenlernen der Bioinformatik.