Methoden in der Gentechnik

Zusammenfassung

Wird ein DNA-Doppelstrang zu Einzelsträngen entwunden, so geschieht dies in der Zelle, also in vivo, in der Regel durch Entwindungsproteine. Aber auch künstlich im Labor, also in vitro, kann man dies erzeugen. Durch einfache Temperaturerhöhung auf 95°C werden die Wasserstoffbrücken zwischen den Basen destabilisiert, dies führt dann in der Folge zur Auflösung der Doppelhelix zu Einzelsträngen. Diesen in vitro-Vorgang nennt man wissenschaftlich Denaturierung der Doppelstrang-DNA. Senkt man nun in der in vitro-Reaktion die Temperatur wieder, so finden sich die komplementären Einzelstränge in der richtigen Paarung zum originalen Doppelstrang wieder. Dies ist die Renaturierung (auch Reassoziation genannt). Die Renaturierung und vor allem ihre Geschwindigkeit hängt von dem Anteil der Komplementarität zwischen den Basen ab. Grob vereinfacht verläuft die Renaturierung in zwei Schritten (s. Abb. 23). In der Reaktionslösung treffen die DNA-Einzelstränge zufällig aufeinander. Sind komplementäre Sequenzen im Bereich der sich treffenden Stränge, bildet sich ein kurzer doppelsträngiger Abschnitt, der sich dann reissverschlussartig über den Rest des komplementären Moleküls ausdehnt. Die Renaturierung beschreibt im Grunde nur das Wiederzusammenfinden von zwei komplementären Einzelsträngen, die vorher durch Denaturierung getrennt wurden.