DNA-Chiptechnologie in der Molekularbiologie

Welches Buch haben Sie alsletztes gelesen?Abb. 1 The Garden of Eden(Quelle: Wikipedia [Stand 02.11.2012])Abb. 2 Ernest Hemingway(Quelle: Wikipedia [Stand 02.11.2012])

Das Dogma der MolekularbiologieProteinTranslationReife mRNAPrä-mRNATranskriptionDNAAbb. 5 Das Dogma der Molekularbiologie

Abb.6 Prozessierung eukaryotischer mRNA(Quelle: Clark et al., 2009: S.48)RNA-Prozessierung

Abb.7 RNA-Interferenz(Quelle: Focus [Stand 02.11.2012])RNA-Interferenz

SignaltransduktionskaskadenAbb.8 Antwort des Zellkerns auf ein Signal(Quelle: Campbell et al., 2011: S. 144)

Wie erkennt man das grosseGanze?DNA-Chip-TechnologieAbb.9 FoodExpert-ID(Quelle: cite-sciences [Stand 02.11.2012])

Aktuelle Einsatzbereiche: DiagnostikKrebsInfektionskrankheiten(Quelle: Buhlmannlabs [Stand 02.11.2012])

Aktuelle Einsatzbereiche: DiagnostikGenetische ErkrankungenPharmakogenetik(Quelle: Buhlmannlabs [Stand 02.11.2012])

Aktuelle Einsatzbereiche:ForschungWasserqualitätNahrungsmittelindustrieZollAbb.10 GeneChip®(Quelle: americanlaboratory Stand [02.11.2012])

Programm1. Einführung2. Grundlagen DNA-Chip(=DNA-Microarrays)3. Übersicht DNA-Microarrays4. cDNA-Microarrays5. Oligonucleotid-Microarrays6. ENCODE-Projekt7. Big Power, Big Responsability

2. Grundlagen DNA-Chip• Genom• Transkriptom• Proteom• Metabolom

Abb.11 GeneChip© array(Quelle: Affymetrix [Stand 02.11.2012]

Abb.12 GeneChip© array(Quelle: Affymetrix [Stand 02.11.2012]

Abb.13 RNA fragment hybridizes with DNA on GeneChip© array(Quelle: Affymetrix [Stand 02.11.2012]

2‘-Desoxyribonucleinsäure (DNA)HybridisierungAbb.14 Struktur von Nucleinsäuren(Quelle: Clark et al., 2009: S.6)

Ribonucleinsäure (RNA)Abb.14 Struktur von Nucleinsäuren(Quelle: Clark et al., 2009: S.6)

3. Übersicht DNA-MicroarrayscDNA-MicroarraysOligonucleotid-MicroarrayscDNA-Fragmente (RNA, RT-PCR)600 bis 2400 NucleotideJede Sonde wird einzeln ausgewählt undvervielfältigt (PCR)• GenexpressionVergleichTumorgewebe - NormalgewebeOligonecleotide20-50 Nucleotide langSynthese direkt auf dem Träger u.a. durchPhotolithographie• Genexpression• MutationenBsp. p53 GeneChip® (Affymetrix)Bsp. P450 GeneChip® (Affymetrix)CYP2D6 Genvariationen• SNP (Single Nucleotide Polymorphism)Bsp. HuSNP Array (Affymetrix)• Genotypisierung

4. cDNA-MicroarrayscDNA-Fragmente (RNA, RT-PCR)600 bis 2400 NucleotideJede Sonde wird einzeln ausgewählt undvervielfältigt (PCR)• GenexpressionVergleichTumorgewebe - Normalgewebe

5. Oligonucleotid-MicroarrayOligonecleotide20-50 Nucleotide langSynthese direkt auf dem Träger u.a.durch Photolithographie• Genexpression• MutationenBsp. p53 GeneChip® (Affymetrix)Bsp. P450 GeneChip® (Affymetrix)CYP2D6 Genvariationen• SNP (Single NucleotidePolymorphism)Bsp. HuSNP Array (Affymetrix)• Genotypisierung

PhotolithographieAbb.15 Oligonucleotidsynthese direkt auf dem Chip(Quelle: Clark et al., 2009: S.252)

PhotolithographieAbb.15 Oligonucleotidsynthese direkt auf dem Chip(Quelle: Clark et al., 2009: S.252)

Abb.6 Prozessierung eukaryotischer mRNA(Quelle: Clark et al., 2009: S.48)

Abb.16 Genomweite Arrays(Quelle: Clark et al., 2009: S.254)

Abb.16 Genomweite Arrays(Quelle: Clark et al., 2009: S.254)

6. ENCODE-ProjektEncyclopedia Of DNA Elementshttp://www.nature.com/encode/#/threads

7. Big Power, Big Responsability

AbbildungsverzeichnisAbb. 1 Wikipedia [Stand 02.11.2012] The Garden of Eden.http://en.wikipedia.org/wiki/The_Garden_of_EdenAbb. 2 Wikipedia [Stand 02.11.2012] Ernest Hemingwayhttp://de.wikipedia.org/wiki/Ernest_HemingwayAbb. 3 Campbell, N., Reece J. (2011) Campbell Biologie: S.201. München, Pearson SchuleAbb. 4 Campbell, N., Reece J. (2011) Campbell Biologie: S.210-211. München, Pearson SchuleAbb. 5 Brand, C. (2010) Das Dogma der Molekularbiologie. Bern, eigene AbbildungAbb. 6 Clark, D., Pazdernik N. (2009) Molekulare Biotechnologie: S.48. Heidelberg, Spektrum Akademischer VerlagGmbHAbb. 7 Focus [Stand 02.11.2012]http://www.focus.de/gesundheit/ratgeber/zukunftsmedizin/news/medizin-nobelpreis_did_13603.htmlAbb. 8 Campbell, N., Reece J. (2011) Campbell Biologie: S.144. München, Pearson SchuleAbb. 9 cite-sciences [Stand 02.11.2012]http://www.cite-sciences.fr/france-chine/en/article/6/a45.htmlAbb.10 americanlaboratory Stand [02.11.2012])http://www.americanlaboratory.com/914-Application-Notes/30738-Gene-Expression-Microarrays-Industrial-and-Clinical-Research-Applications/Abb.11 Affymetrix [Stand 02.11.2012]http://media.affymetrix.com/_media/corporate/media/image_library/low_res/single_feature.jpgAbb.12 Affymetrix [Stand 02.11.2012]http://media.affymetrix.com/_media/corporate/media/image_library/low_res/tagged_and_untagged.jpgAbb.13 Affymetrix [Stand 02.11.2012]http://media.affymetrix.com/_media/corporate/media/image_library/low_res/hybridization_of_tagged_probes.jpgAbb.14 Clark, D., Pazdernik N. (2009) Molekulare Biotechnologie: S.6. Heidelberg, Spektrum Akademischer VerlagGmbHAbb.15 Clark, D., Pazdernik N. (2009) Molekulare Biotechnologie: S.252. Heidelberg, Spektrum Akademischer VerlagGmbHAbb.16 Clark, D., Pazdernik N. (2009) Molekulare Biotechnologie: S.254. Heidelberg, Spektrum Akademischer VerlagGmbH

LiteraturverzeichnisAffymetrix [Stand 02.11.2012]http://www.affymetrix.com/estore/Buhlmannlabs [Stand 02.11.2012] Autogenomicshttp://www.buhlmannlabs.ch/molecular/autogenomics/Campbell, N., Reece J. (2011) Campbell Biologie. München, Pearson SchuleClark, D., Pazdernik N. (2009) Molekulare Biotechnologie. Heidelberg, Spektrum AkademischerVerlag GmbH

Herzlichen Dank für IhreAufmerksamkeit!???