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Beispiel: E.-coli-Bakterien

Damit die Bakterienzellen den Vektor aufnehmen können, muss eine Transformation durchgeführt werden. Sie kennen diesen Begriff bereits von den Experimenten, die Griffith durchgeführt hatte.

Transformation steht für verändern. Durch das Einbringen des Vektors wird die Bakterienzelle verändert, also transformiert.

Video: Transformation

Transformation steht für verändern. Durch das Einbringen des Vektors wird die Bakterienzelle verändert, also transformiert.

Merke

Transformation = Veränderung

Methode

Erinnern Sie sich nochmals an das Experiment von Griffith. Auch er hat den Begriff Transformation verwendet!

Damit die Bakterienzelle den im Laborexperiment verwendeten Vektor aufnehmen kann, wird sie durch Salzbehandlung (in der Regel Calciumchlorid) „kompetent gemacht". In diesem kompetenten Zustand hat sie die Fähigkeit, Vektor-DNA aufzunehmen.

Bakterienzellen und Vektor-DNA werden in einem Reagenzgefäß zusammengemischt und einem Hitzeschock ausgesetzt. Ein gewisser Anteil der Bakterienzellen hat nach dieser Prozedur das Vektor-Molekül aufgenommen und ist somit transformiert.

Die Selektion auf transformierte Bakterien erfolgt in der Regel über AntibiotikaResistenzen, die in der Vektorsequenz codiert sind.

Nachweis einer gelungenen Transformation: auf dem Vektor kodierte Antibiotikaresistenzen werden durch Antibiotikazugabe im Medium sichtbar gemacht. Nur erfolgreich transformierte Bakterienzellen können wachsen.
Nachweis einer gelungenen Transformation

Antibiotika-Resistenzen werden in der Regel in Bakterien durch die Anwesenheit einer Plasmid-DNA vermittelt.

Dabei liegt die Geninformation, die für die Ausbildung einer Resistenz eingesetzt wird gängigerweise auf einem Plasmid. 

In der Gentechnik wird dies tagtäglich eingesetzt um einen schnellen und eindeutigen Nachweis zu haben, ob eine Transformation funktioniert hat. 

Hat das Bakterium die Plasmid-DNA aufgenommen?

Wenn ja, muss es auch die Antibiotika-Resistenz exprimieren können. Daher setzt man Selektivmedien, also Wachstumsmedien mit Antibiotikazusatz ein. 

Nur Bakterienzellen, die das Plasmid erhalten haben, können überleben.

LB-Wachstumsmedium mit Antibiotikum Ampicillin. Nur Zellen mit Resistenz können wachsen.
LB-Wachstumsmedium mit Antibiotikum Ampicillin. Nur Zellen mit Resistenz können wachsen.

Stempeltechnik

Vektoren mit mehrfachen Antibiotikaresistenzen können zur Stempeltechnik eingesetzt werden.

Besitzt ein Vektor neben dem "normalen" Sequenzabschnitt für eine Antibiotikaresistenz eine weitere, in der multiple-cloning-site lokalisierte, so kann dies für den Nachweis einer erfolgreichen Klonierung direkt eingesetzt werden.

Besitzt ein Vektor neben dem "normalen" Sequenzabschnitt für eine Antibiotikaresistenz eine weitere, in der multiple-cloning-site lokalisierte, so kann dies für den Nachweis einer erfolgreichen Klonierung direkt eingesetzt werden.

Bei erfolgreicher Klonierung wird die Antibiotika-Resistenz in der multiple-cloning-site zerstört.

Mithilfe der Stempeltechnik kann überprüft werden, ob ein Bakterium ein Plasmid durch Transformation aufgenommen hat. So zeigt Wachstum auf einem mit Antibiotika versetztem Medium die Aufnahme des Plasmids an.
Mithilfe der Stempeltechnik kann überprüft werden, ob ein Bakterium ein Plasmid durch Transformation aufgenommen hat. So zeigt Wachstum auf einem mit Antibiotika versetztem Medium die Aufnahme des Plasmids an.
Multiple-Choice
Ein Vektor besitzt eine Kanamycin- und eine Ampicillinresistenz. Die DNA-Sequenz welche für die Kanamycinresistenz codiert liegt inmitten der Multiple Cloning Site (MCS). Sie setzten einen Stempeltest ein um zu zeigen welcher Klonierungsansatz positiv verlaufen ist. Wie erkennen Sie dies?
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Lösen

Hinweis:

Bitte kreuzen Sie die richtigen Aussagen an. Es können auch mehrere Aussagen richtig oder alle falsch sein. Nur wenn alle richtigen Aussagen angekreuzt und alle falschen Aussagen nicht angekreuzt wurden, ist die Aufgabe erfolgreich gelöst.

Bild von Autor Dr. Martina Henn-Sax

Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Transformation ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Molekularbiologie / Genetik.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses Molekularbiologie / GenetikMolekularbiologie / Genetik
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Molekularbiologie / Genetik

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  • Molekularbiologie als Thema im Abitur
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  • DNA als Erbsubstanz
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    • Aufbau der DNA
      • Einleitung zu Aufbau der DNA
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    • Organisation der DNA
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