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Ist es möglich, DNA-Einzelstränge in Lösung zu erhalten?

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Da es relativ einfach ist, DNA aus einer Vielzahl von Quellen zu extrahieren, welche weitere Technik kann verwendet werden, um die beiden komplementären Stränge in Lösung zu trennen?


Es gibt normalerweise ein Denaturierung Schritt in einem typischen PCR-Protokoll, siehe z.B. hier, was genau diesem Zweck dient: Die Stränge werden thermisch geteilt (typischerweise bei 95 °C für einige Sekunden). Wie Sie sehen, ist dies ein sehr häufiges Verfahren, aber die Stränge bleiben nur bei hohen Temperaturen denaturiert.

Die Strangtrennung bei Raumtemperatur in regulären Pufferlösungen wird sehr schwierig sein, da das Annealing (der umgekehrte Prozess, bei dem sich zwei komplementäre Stränge paaren) thermodynamisch günstig ist. Eine dauerhaftere Trennung könnte durch das Auflösen von DNA in bestimmten Lösungen erreicht werden, wie hier beschrieben, wo DMSO besonders wirksam erscheint. Dies führt bei Raumtemperatur zu getrennten Strängen, aber beide Stränge werden eindeutig noch vorhanden sein. Man könnte darüber nachdenken, die beiden mit verschiedenen Methoden zu trennen (z.B. HPLC), aber ich bezweifle, dass diese Lösungen mit normalen HPLC-Säulen kompatibel sind.


Ich habe diese Antwort hinzugefügt, weil der Kommentar zur akzeptierten Antwort darauf hindeutet, dass sie daran interessiert sind, getrennte Stränge einer dsDNA zu isolieren.

Einzelsträngige DNAs können durch Polyacrylamid-Gelelektrophorese von denaturierter dsDNA getrennt werden.

Die Endmarkierung von dsDNA mit anschließender Strangtrennung war eine Schlüsseltechnik bei der DNA-Sequenzierung nach der Maxam-Gilbert-Methode (chemische Sequenzierung). Die folgende Abbildung ist dieser Arbeit entnommen.

Für dieses Experiment wurden dsDNA-Fragmente endmarkiert (radioaktiver Marker), dann wurden die Stränge durch Erhitzen auf 65°C in 10 M Harnstoff getrennt. Die Probe wurde schnell abgekühlt und dann auf ein Polyacrylamidgel geladen. (Da die beiden dsDNA-Stränge normalerweise unterschiedliche Basenzusammensetzungen aufweisen, werden sie während der Elektrophorese aufgelöst.) Die DNA-Banden wurden dann durch Autoradiographie sichtbar gemacht. Wie in der Veröffentlichung erläutert, ist das Fehlen einer zweiten Bande für das 165 bp-Fragment ein Artefakt des Markierungsverfahrens (d. h. ein Strang war unmarkiert und die sichtbare Bande war ssDNA). Wie Sie sehen, wurden mit dieser Methode bis auf das kleinste Fragment einzelne Stränge aufgelöst. Nach der Trennung können diese ssDNAs aus den Gelscheiben isoliert werden.

Ich glaube jedoch nicht, dass diese Methode für große DNAs nützlich wäre, da das Gel sie nicht gut genug auflösen würde.