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Schule > Biologie > Genetik > Biochemische Nachweismethoden für Verwandschaft (Präzipitintest, DNA-Hybridisierung)

Biochemische Nachweismethoden für Verwandtschaft:

(1) Präzipitinreaktion
Methode zur Feststellung des Grades der Ähnlichkeit verschiedener Proteine des Immunsystems durch immunbiologisches Verfahren

Gewinnung von Anti-Human-Serum:
- Mensch wird Humanblut entnommen
- Gewinnung des Blutserums (Serum ( Blutflüssigkeit ohne Blutkörperchen und -plättchen)
- Kaninchen wird Human-Serum injiziert
- nach einigen Tagen hat das Kaninchen Antikörper gegen menschliche Serum-Proteine gebildet
- Gewinnung des Anti-Human-Serums
- Anti-Human-Serum wird mit den Seren verschiedener Wirbeltieren vermischt
- Ausfällungsgrad von Anti-Human-Serum mit Seren von Wirbeltieren unterschiedlich
Erklärung der unterschiedlichen Ausfällungsgrade (Verklumpungsgrade)
- bei Kontakt mit artfremden Proteinen bilden besondere Leukozyten der Lymphozyten spezifische
Antikörper (Präzipitine)
- Präzipitine wirken nur gegen ein bestimmtes Fremdprotein (Antigen)
- Bildung eines Antigen-Antikörper-Komplexes nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip
- Verklumpung (Ausfällung) der Proteine
- Antigen-Antikörper-Niederschlag ( Präzipitat
- Grad der Verklumpung als Messlatte für Verwandtschaft
- hoher Verklumpungsgrad ( große Ähnlichkeit in Proteinen (in DNS) des Immunsystems
( großer Grad an Verwandtschaft
- Menge an unterschiedlichen Proteinen ( Folge unterschiedlich vieler Mutationen seit der Trennung
der Entwickelungslinien

Beispiel:
- Känguru (aplazentar) und Mensch (plazentar) liegen verwandtschaftlich weit auseinander
( 0 % Ausfällung
- Schimpanse und Mensch liegen verwandtschaftlich nah zusammen ( 85 % Ausfällung
( restlichen 15 % sind Schimpansenspezifische Proteine
(2) DNA-Hybridisierung

Vorgehen:
(a) Schmelzen (langsames Erhitzen) der DNA ( Lösen der Wasserstoffbrückenbindungen bis der
Doppelstrang in zwei Einzelstränge zerfällt
( Vorgang bei Art A und bei Art B
(b) Bestimmung des Schmelzpunktes T50 (Punkt an dem 50 % der DNA zerfallen ist)
(c) Trennung der Einzel- und Doppelstränge der DNA durch Säulenchromatographie oder
Elektrophorese
(d) radioaktive Markierung der DNA einer Art
(e) Zusammengeben der Einzelstränge beider Arten, Abkühlung ( Ausbildung von H+- Brücken
zwischen komplementären Basen der beiden DNA-Moleküle
( je größer die Übereinstimmung der Sequenzen, desto vollständiger die Hybridisierung
(f) Isolierung der Hybrid-DNA (Überprüfung durch radioaktive Markierung)
(f) langsame Erwärmung der Hybrid-DNA, Bestimmung des Schmelzpunktes T50 der Hybrid-DNA
(g) Bestimmung der Different zwischen Schmelzpunkt der Ausgangs-DNA und der Hybrid-DNA
(h) je größer die Temperaturdifferenz K, desto unähnlicher die DNA und desto geringer die
Verwandtschaft

Beispiel:
Art A Art B Temperaturdifferenz K Mensch Mensch Idealwert: 0,0 Mensch Schimpanse 1,8 Mensch Galago (Halbaffe) 28,0 Mensch Meerkatze 6,3 Mensch Orang-Utan 3,6 Mensch Gibbon 5,2 Mensch Kapuzineraffe 10,5

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