Neue Methode zur Streckung von Erbmolekülen entwickelt
Spezielle Membran-Oberfläche entwirrt DNA-Knäuel
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Aus Platzgründen ist die DNA-Doppelhelix mehrfach aufgewickelt |
München (pte019/27.01.2006/13:50) Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München http://www.uni-muenchen.de haben eine neue Methode zur Streckung des Erbmoleküls DNA entwickelt. Dazu stellte ein Forscherteam um Marion Hochrein eine "Streckbank" mit einer speziellen Oberfläche her, die dafür sorgt, dass die DNA ihre Knäuelstruktur verliert. "Das ist eine vergleichsweise einfache Methode, da das Erbmolekül sich von selbst streckt", erklärt Hochrein im pressetext-Interview. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler jetzt in der Online-Ausgabe von Physical Review Letters http://prl.aps.org veröffentlicht.
Die Oberfläche, auf der sich die DNA ausstreckt, ist eine Membran aus Lipiden, also wasserunlösliche Biomoleküle, zu denen auch Fette und Fettsäuren gehören. Die "Streckbank" weist langgezogene und regelmäßig parallel angeordnete Furchen auf, die im Querschnitt etwa quadratisch sind. In ein Ende der Schiene haben die Forscher ein DNA-Knäuel platziert und beobachtet, dass es sich selbstständig entwirrte. Der Streckvorgang ist auf die unterschiedliche Ladung von Erbmolekül und Membran zurückzuführen.
"Die Anziehung zwischen dem positiv geladenen Lipid-Layer und der negativ geladenen DNA ist stark", führt Hochrein aus. Der konkav gekrümmte Bereich der Schienen sorgt für besonders viel Kontakt zwischen Erbmolekül und Lipid-Oberfläche. Damit erklären sich die Wissenschaftler, dass die Moleküle in den Schienen entlang wandern und sich nicht über die benachbarten Erhebungen ausbreiten. "Dabei wird die DNA nicht verletzt", betont Hochrein.
Besonders bei Experimenten und biotechnologischen Anwendungen, wie etwa dem optischen Sequenzieren, ist die Abwicklung des Erbmoleküls wichtig. Bisher gab es kompliziertere Methoden, um die DNA zugänglich zu machen, wie beispielsweise die Streckung mit Hilfe von geraden Mikroröhren. Das besondere an der Methode von Marion Hochrein und ihren Kollegen ist, die freie Zugänglichkeit des Erbmoleküls auf der Spezialoberfläche. Dadurch ist es möglich, das umgebende wässrige Medium auszutauschen oder die Interaktion von Molekülen und DNA zu beobachten.
Überdies kann das Erbmolekül auf der "Streckbank" manipuliert werden. "Eine Zukunftsvision ist, die DNA auf einer molekularen Werkbank durch elektrische Ladung verschieben zu können", sagt Hochrein gegenüber pressetext. "Dort könnte das Molekül sogar geschnitten oder vervielfältigt werden", so die Wissenschaftlerin weiter. Das neue System könnte für Biophysiker von großem Interesse sein. "Wir hoffen, die Methode noch verfeinern zu können und verschiedene Muster auszuprobieren", sagt Hochrein abschließend.
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