Biologie-Schule.de
Das Nachschlagewerk für Biologie
Aufbau und Ablauf der Gelelektrophorese am Beispiel von DNA
Die Gelelektrophorese ist ein Verfahren mit dem man Moleküle voneinander trennen und sichtbar
machen kann.
Aufbau:
Eine Gelelektrophoreseapparatur besteht im wesentlichen aus einer Gelmatrix, die von Molekülen
durchwandert werden kann. Das Gelmatrixfeld wird elektrisch aufgeladen. Eine Seite dient als
Kathode (negativ geladen) und die andere Seite als Anode (positiv geladen).
Ablauf der Gelelektrophorese:
Moleküle sind unterschiedlich groß und damit auch unterschiedlich stark oder schwach geladen, weshalb
sie sich entsprechend ihrer Ladung weiter oder kürzer durch die Gelmatrix bewegen.
Das Gel selbst beeeinflusst neben der Ladung zusätzlich, wie weit sich die Moleküle bewegen, denn: lange-
werden im Vergleich zu kurzen Molekülen, eher an der Bewegung gehindert.
Auf diese Weise lagern sich Moleküle mit gleicher Größe bzw. gleicher Ladung in Banden zusammen.
Die DNA wird nun in die die Matrix eingebracht. Desoxyribonukleinsäure ist wegen seines Phosphats
negativ mit Anionen geladen und bewegt sich folglich in Richtung der Anode.
Nochmal zur allgemeinen Übersicht:
Anionen (negativ geladen) wandern in Richtung Anode (positiv geladen)
Kationen (positiv geladen) wandern in Richtung Kathode (negativ geladen)
Beim Erstellen eines genetischen Fingerabdrucks macht man sich die Gelelektrophorese zu Nutze:
Beispiel 1 (Kriminalfälle): Extrahiert man die DNA aus einer am Tatort gefundenen
Blutprobe/Spermaprobe/Hautzelle und vergleicht sie mit dem möglichen Täter, würden im Falle
einer Übereinstimmung die Bandenabfolgen identisch sein.
Beispiel 2 (Vaterschaftstest): Nach dem selben Schema können auch vaterschaftstests ausgewertet
werden. Die DNA des in Frage kommenden Erzeugers wird mit der des Kindes verglichen. Beide
Proben werden mit Hilfe der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) vervielfältigt und durch die
Gelelektrophorese sichtbar gemacht. Sofern eine Vaterschaft vorliegt, wird das Bandenmuster zwar
nicht identisch sein, allerdings wird es aufgrund der Verwandschaft Übereinstimmungen im
Bandenmuster geben.
Zusammenfassung
Weiterführende Links