AK
Genotypisierung: Sie erhalten ein Gel mit vielen unspezifischen Banden. Nennen Sie 2
Gründe.
o Falsch vorbereitetes Gel (ungleichmäßige Erstarrung)
o Verschütten aus dem well (zu viel aufgetragen, das Gel zu viel bewegt)
o Falsch vorbereitete Probe (zu viel Salz im Puffer)
o Fragmentierte DNA: DNAse, mechanisch, chemisch oder enzymatisch
o Kontamination: v.a. vor PCR, wenn keine filter tips benutzt wurden
Genotypisierung: Sie erhalten ein Gel ohne jegliche Banden. Nennen Sie 2 Gründe/Ursachen
o Sekundärstrukturen: hoher GC-Gehalt führt zur Ausbildung stabiler
Sekundärstrukturen und Denaturierung von T zu schwach
o Zu wenige PCR-Zyklen: Konzentration zu gering
o Falsches annealing T: Primer können nicht an DNA binden
o Abgebaute DNA: Fragmentierung falsch vorbereitete Probe: fehlende Komponenten
für PCR, falsche Probenvorbereitung
Genotypisierung: Was versteht man unter einer differentiellen PCR?
Nachträgliche Genotypisierung mangels äußerlicher Marker → differentielle PCR
über veränderten Genlocus
Genotypisierung: Welche Kontrollen haben Sie bei der Genotypisierungs-Gelelektrophorese
verwendet und warum?/ Welche Kontrollen haben Sie im Praktikum verwendet und wozu?
o Positiv-Kontrolle: heterozygotes Tier (1 Allel KO) – um zu sehen, ob es überhaupt
Banden gibt oder ob grundsätzlich was schiefgelaufen ist
o negativ-Kontrolle: Wasser (keine DNA) – um zu sehen, ob auch andere Komponenten
im Puffer eine Reaktion hervorrufen
Genotypisierung: Warum hat man oft EGTA/EDTA im Probenpuffer? Vor was schützen die?
Chelatoren, die Mg2+ und Ca2+ komplexieren und damit Zellbindungen (Cadherine
brauchen Ca2+) auflösen und DNAsen (die Mg2+ brauchen, um funktionsfähig zu
sein) inaktivieren
Genotypisierung: Nenne einen positiven und einen negativen Selektionsmarker, den man
beim Einfügen von Vektoren ins Mausgenom verwenden kann.
o Positive Selektion: Herpes-Simplex-Virus-Tyrosinkinase = HSV-TK → die selektieren,
die Resistenz haben oder Hygro – andere Sequenz, um zu schauen ob beide Vektoren
eingefügt wurden
o Negative Selektion: DT = Diphtherietoxin → tötet Zelle, die nicht richtig transformiert
ist
Genotypisierung: Bestandteile der PCR + Funktion (Tabelle mit 5 Zeilen)
o Ist damit der Puffer gemeint oder der Ablauf der PCR?
▪ Genotypisierungs-Lyse-Puffer und Proteinase K (100:1)
• (NH4)2SO4 – Protein Präzipitation (Ausfällung)
• Tris/HCl 8,8 – sorgt für richtigen pH-Wert
• MgCl2 – positive Ionen stabilisieren DNA • Beta-MercaptoEtOH – reduziert Disulfidbrücken im Proteinen und
denaturiert
• EDTA – Komplexiert (cheliert) Metallionen (Mg2+ und Ca2+), damit
DNAsen nicht arbeiten können und Zell-Zell-Verbindungen
destabilisiert werden
• SDS – Tensid, destabilisiert die Membran
• Triton - ?
• HPLC-Wasser – hochrein (spezifische Reinheit und Leitfähigkeit)
• Proteinase K – inaktiviert Nukleasen, Ca2+ als Kofaktor benötigt
Über Nacht bei 56°C→Temperatur erhöhen, damit Proteinase K auch ohne zweiwertige Kationen arbeiten kann
PCR ABLAUF
dsDNA wird denaturiert (erhitzen) → Einzelstrang-DNA → Addition
spezifischer Primern (Oligonukleotide) → Synthese des komplementären
DNA-Strangs (Taq-Polymerase) → dsDNA wird wieder denaturiert (etwa 35
mal wiederholen → Auftrennung der DNA im Agarosegel, PCR-Produkt wird
nach Ethidiumbromidfärbung im UV-Licht sichtbar
• Do’s and Don’t s
Kontaminationenvermeiden!
▪ Filter-Tips (gegen Aerosolbildung)
▪ UV-Bestrahlung der Geräte, Reagenzien (hier nicht angewendet)
▪ Kittel anziehen
Genotypisierung: Sind embryonale Stammzellen totipotent oder pluripotent? Wie schafft man es, mit einer ES eine lebensfähige Maus zu erhalten? / Wie entsteht aus einer isolierten ES ein Organismus?
ESC sind pluripotent
▪ 1. Entnahme von ES-Zellen aus Blastocysten mit z.B. XY-Konstitution
▪ 2. Vermehrung der ES-Zellen, Durchführung der homologen Rekombination
▪ 3. Selektion rekombinanter Zellen mittels Neomycin, diese auch durch
Reportergen erkennbar
▪ 3b. Neomycinresistenzgen mit Cre-Rekombinase herausgelöst
▪ 4. Injektion rekombinanter ES-Zellen in Wirtsblastocyste
▪ 5. Ammenmutter
▪ 6. Geburt→Chimärenmaus mit Gonade (Hoden)
▪ 7. Paarung einer normalen weiblichen Maus mit einer Chimärenmaus mit
verändertem Zielgen in einigen Spermien
▪ 8. Nachkommen
▪ F1→Nachkommen können heterozygot für verändertes Gen sein
▪ F2→Nachkommen können homozygot für verändertes Gen sein (KO-
Mutanten oder transgene Mäuse)
▪ Warum geben Sie beim Blockieren Triton-X100 dazu?
Harsches Detergens, kann die Nuklearmembran permeabilisieren – da Intrazellulär gefärbt und somit auch dort blockiert werden soll→muss durch Zellmembran gelangen können
APP-KO Strategie - wie läuft diese ab?
Embryonale Stammzellen gewinnen
Einbringen der Vektoren
Einbringen der Cre-Rekombinase
Test der biologischen Kompetenz
Ziel → Generierung einer neuen APP KO Mauslinie
Embryonale Stammzellen gewinnen - wie?
...aus Blastocyste einer WT-Maus!
Blastocyste ist pluripotent!!
Einbringen der Vektoren - wie?
mittels Elektroporation!
Einbringen der Cre-Rekombinase - wie und warum?
Und was sind die positiven und negativen Selektionsmarker?
ebenfalls mit Elektroporation!
Für die Deletion von APP
Positive Selektionsmarker:
Neomycin- und Hygromycin-Resistenz
Negativer Selektionsmarker:
Diphtherie-Toxin (DT) und HSV-TK
Test der Keimbahn Kompetenz
Enzymatische Zelllyse mit ?
Proteinase K
Ziel → Abbau der Zell- und Gewebestrukturen zur Freisetzung der DNA
Proteinabbau → zersetzt Histone, inhibiert Nukleasen
anschließend:
● Inkubation bei 56 °C über Nacht
● Inaktivierung der Proteinase K bei 96 °C
● Zentrifugation der Proben
PCR Fragment Länge WT?
476 bp
PCR Fragment Länge KO?
410 bp
Nach dem Mastermix angesetzt wurde, muss man auch Positiv- und Negativkontrolle machen, was nimmt man da?
als Positivkontrolle: heterozygote KO Maus (APP +/-)
als Negativkontrolle: H2O
Gel-Vorbereitung - 2%-iges Agarose-Gel mit SybrSafe (1:15 000)
Was macht SybrSafe?
interkaliert mit DNA und kann mit UV-Licht sichtbar gemacht werden
Worauf muss man bei den Primern achten?
Dass sie die gleiche Annealing Temperatur haben
sollten nicht an sich gegenseitig binden
sollten keine hairlike structures bilden
Genotypisierungs-Lyse-Puffer - Funktion von (NH4)2SO4
Denaturierung vom Protein —> DNA wird freigelegt
Genotypisierungs-Lyse-Puffer - Funktion von Tris/HCl
puffert —> sorgt für den richtigen pH Wert
Genotypisierungs-Lyse-Puffer - Funktion von MgCL2
positive Ionen stabilisieren DNA
Genotypisierungs-Lyse-Puffer - Funktion von Beta-MercaptoEtOH
reduziert Disulfidbrücken in Proteinen und denaturiert diese
DNA ist in Histonen gewickelt, diese will man lösen
DNAsen und Nukleasen deaktivieren
Genotypisierungs-Lyse-Puffer - Funktion von EDTA
komplexiert Metallionen (Mg2+ und Ca2+(Zell-Zell-Verbindungen)), damit die DNAsen nicht arbeiten können und Zell-Zell Verbindungen destabilisiert werden
SDS
Tensid —> Permeabiiserung der Membran
Triton
Tensid —> Permeabiliserung der Membran
HPLC wasser
hochrein (spezifische Reinheit und Leitfähigkeit)
inaktiviert Nukleasn, verdaut Histone, Ca2+ wird als Kofaktor benötigt
Warum Übernacht bei 56 °C ikubieren?
Was könnten mögliche Fehlerquellen sein für verschmierte Banden?
Falsch vorbereitetes Gel (ungleichmäßige Erstarrung)
Verschütten aus dem well (zu viel aufgetragen, das Gel zu viel bewegt)
Falsch vorbereitete Probe (zu viel Salz im Puffer)
Fragmentierte DNA: DNAse, mechanisch, chemisch oder enzymatisch
Kontamination: v.a. vor PCR, wenn keine filter tips benutzt wurden
Was könnten mögliche Fehlerquellen sein für unerwartete weitere Banden?
Unspezifische Primer: binden off target oder bilden Primerdimere
Falsch zubereitete Probe (zu viel Mg2+)
Kontamination: mit fremder DNA oder ausversehen ladder zum sample hinzugefügt
Was könnten mögliche Fehlerquellen sein für keine Banden?
Sekundärstrukturen: hoher GC-Gehalt führt zur Ausbildung stabiler Sekundärstrukturen und Denaturierung von T zu schwach
Zu wenige PCR-Zyklen: Konzentration zu gering
Falsches annealing Temp: Primer können nicht an DNA binden
Abgebaute DNA: Fragmentierung
Falsch vorbereitete Probe: fehlende Komponenten für PCR, falsche Pufferzusammensetzung
Was bedeutet Pluripotent ?
nicht determiniert; können ganzen Organismus ausbilden, aber keine Plazenta Strukturen
Warum nicht gleiche Resistenz?
Wir würden nicht wissen, ob beide Vektoren eingebracht worden wären
Ammemutter - wie geht das?
Maus ist fake schwanger (Verpaarung mit sterilem Mann)
Sie produziert dann Hormona
dann kann man die Blastozyten entnehmen
Was gibt es noch außer Homologe Rekombination?
Nicht-homologe Rekombination :
100 x wahrscheinlicher als homologe Rekombination
off target, random integration
standard integration gegen die man selektieren muss
Welche Tiere haben die Keimbahn Kompetenz?
Nur Maus und Ratte (das ist also keine triviale Sache)
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