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Methode: FISH

Methoden der Gen- und Reproduktionstechnik

Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung oder FISH wird in der Molekularbiologie eingesetzt, um DNA oder RNA in Zellen nachzuweisen.

Dabei kommt eine markierte Sonde zum Einsatz. Diese wird künstlich erzeugt und besteht aus DNA oder RNA mit einer speziellen Basenabfolge (Sequenz). Diese Sequenz ist komplementär zu der DNA- oder RNA-Sequenz, welche untersucht oder sichtbar gemacht werden soll.

Die Sonde wird markiert, z. B. mit Biotin, oder kann auch direkt mit einem Fluoreszenzmarker versehen werden.

Diese Sonde wird in die zu untersuchende Struktur eingeführt. Das kann ein bestimmtes Gewebe oder eine bestimmte Zelle sein.

Die Hybridisierung beruht auf der Paarung von komplementären Basenpaaren zwischen der künstlichen Sonde und dem zu untersuchenden Organismus. So gibt es beim

Zusammenmischen von DNA verschiedener Herkunft durchaus Übereinstimmungen in der Basenabfolge. Hier gibt es Basenpaarung. An anderen Stellen mag die DNA-Sequenz verschieden sein, dann gibt es hier keine Ausbildung von Wasserstoffbrücken.

Zur Ausbildung der Hybrid-DNA muss die DNA kurzzeitig in Form von Einzelsträngen vorliegen. Das kann durch Hitze oder Verschiebung des pH-Werts bewirkt werden. Die Sonde bindet an die komplementäre Stelle in der Ziel-DNA.

Merke

Hybridisierung -> Paarung von komplementären Basenpaaren.

Eine in die Zelle eingeführte Sonde kann nun dort anbinden, wo die Sequenz der Sonde komplementär ist. Dadurch wird genau die RNA oder DNA von der Sonde gebunden, welche untersucht werden soll.

Je nach Markierung der Sonde wird nun eine Immunfärbung des Präparats vorgenommen oder der Fluoreszenzfarbstoff kann direkt unter einem speziellen Mikroskop sichtbar gemacht werden.

Einsatz von FISH

Um die Entwicklung von Drosophila-Fruchtfliegen besser zu verstehen, wird die FISH-Technik vermehrt am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen eingesetzt.

Andres Hertel aus der Arbeitsgruppe molekulare Zelldynamik hat abiweb.de diese Aufnahme eines ca. 2,5 Stunden alten Embryos der Taufliege Drosophila melanogaster zur Verfügung gestellt. Der Embryo befindet sich im Blastodermstadium. Anterior ist links, dorsal ist oben. Mithilfe der In-situ-Hybridisierung wurden zwei verschiedene RNAs angefärbt.

Bild aufgenommen von:  Andres Hertel  Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie  FG Molekulare Zelldynamik  Am Faßberg 11  D-37077 Göttingen
Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung eines Drosophila-Embryos.
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Molekularbiologie / Genetik

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • DNA als Erbsubstanz
    • Einleitung zu DNA als Erbsubstanz
    • Molekularbiologie als Thema im Abitur
    • Aufbau der DNA
      • Einleitung zu Aufbau der DNA
      • Einzelstränge der DNA
    • Experiment von Griffith (1928)
    • Mutationen
    • DNA- Replikation
      • Einleitung zu DNA- Replikation
      • historisches Experiment: Meselson und Strahl
    • Organisation der DNA
  • Vom Gen zum Protein
    • Einleitung zu Vom Gen zum Protein
    • Transkription
    • Translation
      • Einleitung zu Translation
      • Der genetische Code
      • Die Aufgaben der RNAs (mRNA, tRNA)
    • Proteinbiosynthese in Eukaryoten
    • Genwirkkette
      • Einleitung zu Genwirkkette
      • Genwirkkette am Beispiel Neurospora crassa
      • additive Polygenie
    • Regulation der Genexpression
      • Einleitung zu Regulation der Genexpression
      • Genregulation: molekularen Ebenen
      • Lac-Operon
      • Trp-Operon
      • Genexpression bei Eukaryoten
        • Einleitung zu Genexpression bei Eukaryoten
        • Epigenetik
          • Einleitung zu Epigenetik
          • DNA-Methylierung
        • Riesenchromosome machen Expression sichtbar
          • Einleitung zu Riesenchromosome machen Expression sichtbar
          • Entwicklungsstadien von Drosophila - regulierte Genexpression
  • Methoden der Gen- und Reproduktionstechnik
    • Einleitung zu Methoden der Gen- und Reproduktionstechnik
    • Klonierung
      • Einleitung zu Klonierung
      • Restriktionsenzyme
      • Methode: Gel-Elektrophorese
      • Klonierung von Fremd-DNA und Transformation
      • Transformation
      • cDNA
    • Methode: Polymerase-Ketten-Reaktion
    • Methode: genetischer Fingerabdruck
    • Methode: Gensonde
    • Methode: DNA-Microarray (Biochip)
    • Methode: FISH
    • Bedeutung von Gentechnik in Biologie, Landwirtschaft und Medizin
  • Genetik der Zelle
    • Einleitung zu Genetik der Zelle
    • Zellteilung
      • Einleitung zu Zellteilung
      • Mitose
      • Meiose
      • Zellteilungsstörungen
    • Stammzellen
      • Einleitung zu Stammzellen
      • Gewinnung embryonaler Stammzellen
      • Differenzierung von Stammzellen
      • Differentielle Genaktivität
        • Einleitung zu Differentielle Genaktivität
        • Steuerung der Genexpression in verschiedenen Entwicklungsphasen
        • Dictoyostelium discoideum
        • therapeutisches Klonen
          • Einleitung zu therapeutisches Klonen
          • Reproduktionstechnik - am Beispiel Dolly
        • Genetische Askpekte einer Krebserkrankung
      • Stammzellen - wie weit darf die Forschung gehen?
  • Humangenetik
    • Einleitung zu Humangenetik
    • Gendiagnose
    • Mendel Regeln
      • Einleitung zu Mendel Regeln
      • monohybrider Erbgang
      • dihybrider Erbgang
      • Genkopplung
    • Genetische Beratung - Erbkrankheiten
    • Stammbaumanalysen
      • Einleitung zu Stammbaumanalysen
      • Heterozygotentest
      • Beispiele für Erbgänge und Stammbäume
    • Der Einfluß einer Mutation auf den Phänotyp - Beispiel einer Erbkrankheit
    • Pränataldiagnostik
    • Trisomie 21 - Beispiel einer Chromosomenmutation
    • Turner und Klinefelter - Beispiele für Fehlverteilungen der Gonosomen
    • Blutgruppen und Rhesusfaktoren
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