Funktion DNA-Marker

Hallo Christian,

ich versuche mal, das anschaulich und stark vereinfacht zu erklären - weiß ja nicht, welchen fachlichen Hintergrund du hast in Sachen DNA und Genome.

Auf den Chromosomen befinden sich in linearer Anordnung die Gene, die zur Ausprägung der phänotypischen Merkmale führen. Zwischen den Genen befinden sich DNA-Abschnitte, die man als nicht-codierende DNA bezeichnet. Diese wiederum kann aus vielfach wiederholten Sequenzen („repeats“) bestehen oder aus sogenannten single-copy Sequenzen, die zwar nur einfach oder in wenigen Kopien im Genom vorkommen, aber eben nicht für Proteine codieren. Die biologische Funktion der repeats oder single-copy (nicht-codierenden) Sequenzen ist noch nicht sehr gut erforscht. So viel mal vorab zur DNA.

Begriff der „Marker“: Stell dir vor, daß das Genom ein Dorf ist. Das Gen, das man eigentlich sucht sitzt im Wirtshaus. Von ferne sieht man schon den Kirchturm im Dorf - und meist ist das Wirtshaus nicht weit von der Kirche entfernt. Die Kirche wäre also der Marker, der einen zum Gen führt.

Nun weiß man vielleicht aufgrund von Forschungsergebnissen, daß ein Gen XY ein bestimmtes Merkmal beeinflußt und kann versuchen mit geeigneten Analyse-Techniken (z.B. PCR - Polymerase-Kettenreaktion) dieses Gen nachzuweisen und zu prüfen, welches Allel für dieses Gen vorliegt. Manchmal kennt man aber auch die verantwortliche Gensequenz selbst nicht, aber man weiß aus sogenannten Kopplungsanalysen, daß eine andere DNA-Sequenz (z.B. ein nicht-codierender DNA-Abschnitt) benachbart zu dem Gen liegt (–> Kirche) und nutzt diesen als genetischen Marker.

Die DNA-Marker werden übrigens nicht in die DNA eingebaut, sondern sie sind selbst Teil der DNA des jeweiligen Lebewesens. Man nutzt nur geeignete Techniken um diese speziellen DNA-Abschnitte nachzuweisen. (Die Kirche steht ja schon im Dorf, man muß sie nicht nochmal extra bauen…).

Zur PCR und den verfügbaren Techniken findest du ausführliche Informationen in Wikipedia, ich erspare mir hier die Details. Weitere Stichworte für Wikipedia wären RFLP, Gensonden, STR-Marker, Genkartierung und so weiter.

Der Nachweis der sogenannten Marker im Labor findet heutzutage eigentlich nicht mehr mit radioaktiven Substanzen zur Markierung der DNA statt, sondern eben durch PCR und Verwendung von Fluoreszenzfarbstoffen, mit der die DNA-Moleküle in der Elektrophorese sichtbar gemacht werden. Alles was man dazu braucht ist die DNA aus ein paar Milligram Zellen, und die Sequenzinformation des Gens oder DNA-Markers, den man z.B. mittels PCR nachweisen will.

Falls noch was unklar ist (was ich vermute :wink: ), dann einfach nochmal nachfragen. Wenn du mehr über den Hintergrund deiner Frage verrätst, dann ist es auch einfacher, den entsprechenden Bereich besser zu erklären.

Viele Grüße
Eva

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