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00:01 Es gibt noch eine weitere Methode zur Identifizierung von DNA-Sequenzen. Wir haben die DNA in Fragmente zerlegt und eventuell sequenziert. Wo aber befinden sind diese Teile? Wie können wir sie ordnen? Zur Organisation können wir sequenzmarkierte Stellen oder STSs verwenden.

00:20 Diese können in einer Art Gerüst darstellen, wie die Teile des Genoms zusammengehören.

00:27 Wir gehen also ein wenig mehr ins Detail. Vielleicht sind wir nun in Colorado angekommen.

00:30 Dann betrachten wir jetzt eine Karte von gesamt Colorado. Die Straßen von Denver können wir allerdings noch nicht sehen.

00:36 Mit sequenzmarkierten Stellen untersuchen wir die Lokalisation bekannter DNA-Sequenzen auf einem Chromosom.

00:46 Es gibt Bibliotheken mit STSs. Das sind online verfügbare Datenbanken.

00:52 Die sequenzmarkierten Stellen umfassen 200 bis 500 Basenpaare. Es handelt sich um Sequenzen, die im menschlichen Genom nur einmal vorkommen. Die Sequenz des menschlichen Genoms ist bekannt.

01:06 Die STSs tauchen im Genom nur ein einziges Mal auf. Die spezifischen Lokalisationen kennen wir aus früheren Forschungen. DNA-Fragmente aus DNA-Bibliotheken können mit Restriktionsenzymen geschnitten werden. Das haben wir uns bereits angeschaut.

01:22 Sie wandern durch eine Gelelektrophorese und werden dadurch nach Ihrer Größe aufgetrennt.

01:28 Von jedem Klon aus den Genbibliotheken erhalten wir verschiedene DNA-Fragmente.

01:32 Mithilfe der sequenzmarkierten Stellen können wir diese DNA-Fragmente abgleichen.

01:40 Dazu kommt noch die Polymerase Kettenreaktion. Sie erinnern sich bestimmt, dass wir die Polymerase-Kettenreaktion zur Vervielfältigung von DNA in einer PCR-Maschine verwendet haben. Wir trennen die DNA auf, replizieren sie und und fügen sie wieder zusammen, replizieren sie erneut und fügen sie wieder zusammen.

01:58 Die STSs können wir mittels PCR und Sonden identifizieren. Die Sonden binden an die aufgetrennten DNA-Stränge. Wir können sie anschließend durch Visualisierungsmethoden lokalisieren.

02:15 Dann können wir erkennen, ob die STS auf einem bestimmten DNA-Fragment existiert und können die Fragmente zu einer Sequenz zusammensetzen. Alle Methoden der DNA-Sequenzierung oder Genkartenerstellung beruhen auf der Entnahme von DNA aus Genbibliotheken. Die bereits zerschnittene DNA wird in noch mehr Fragmente zerteilt und sobald wir Sequenzen markiert haben, versuchen wir, das Puzzle wieder zusammenzusetzen.

02:41 Zum Vergleich: Auf dieser Ebene betrachten wir ganz Colorado auf einer Karte und schauen, wo Denver liegen könnte.

02:46 STSs können uns eine solche Lokalisation im Genom mitteilen. Lassen Sie uns nun darüber nachdenken, wie wir diese beiden Stücke zusammensetzen. Häufig wird eine physikalische Karte und eine genetische Karte übereinander gelegt, um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, wo bestimmte Gene zu finden sind.

03:10 Basierend auf Phänotypen und Rekombinationshäufigkeiten kennen wir die ungefähre Lokalisation von Genen.

03:15 Mithilfe von an Gene gebundenen Markern können wir genau herauszufinden, wie weit Gene voneinander entfernt sind. Die physikalische Karte stellt die genaue DNA-Sequenz auf einem Chromosom dar. Das ist vergleichsweise die Karte der Innenstadt von Denver, auf der wir sehen, wo genau sich das Restaurant befindet, welches wir besuchen wollen. Die genaue Lokalisation eines Gens auf einem Chromosom kann mittels DNA-Sequenzierung Bestimmt werden. Wie läuft die DNA-Sequenzierung ab? Dafür betrachten wir erneut den Anfang aller Methoden, bei dem wir mit Restriktionsenzymen die gesamte DNA des Genom zerschnitten haben. Beispielsweise des menschlichen Genoms.

04:00 Die zerschnittene DNA wird in einer Genbibliothek gespeichert und dafür in Plasmidvektoren eingefügt. Diese Plasmidvektoren werden über Transformation von Bakterien aufgenommen.

04:13 Hier haben wir unseren gesamten Bücherbestand. Wir sprechen von einer DNA-Bibliothek, die sich von Bücherbibliotheken unterscheidet, da Fragmente überlappen.

04:27 Methoden zur Anordnung der sich überschneidenden Fragmente haben wir uns schon angesehen. Nun wollen wir uns speziell mit der DNA-Sequenzierung befassen. Anschließend werden wir uns ansehen, wie diese Sequenzen wieder zusammengesetzt werden.

04:39 Es gibt einige Methoden, die für größere Genome verwendet werden.