DNA-Sequenzierung:
Gespeichert in:
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Format: | Buch |
Sprache: | German English |
Veröffentlicht: |
Heidelberg [u.a.]
Spektrum, Akad. Verl.
1998
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Schriftenreihe: | Labor im Fokus
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Beschreibung: | 242 S. Ill., graph. Darst. |
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Inhalt
Abkürzungen 11
Vorwort 15
Danksagung 16
Teil 1: Grundprinzipien und Methoden
1. Was ist DNA Sequenzierung? 17
1.1 Einführung 17
1.2 Die Struktur der Nucleinsäure 18
1.3 DNA Sequenzierung 21
1.4 Literatur 25
2. Die Technik des chemischen Abbaus
(Maxam Gilbert Methode) 27
2.1 Die Methode 27
2.2 Literatur 29
3. Die Technik des Kettenabbruchs
(Sanger /Didesoxy Methode) 31
3.1 Einführung 31
3.2 Zyklische Sequenzierung 39
3.3 Literatur 45
4. Geräte und Reagenzien 47
4.1 Für den Anfang: Sequenzierungskits 47
4.2 Oligonucleotidprimer 48
4.2.1 Konstruktion von Primern 49
4.2.2 Konstruktion von Primern für die
zyklische Sequenzierung 50
4.3 DNA Polymerase 51
4.4 Markierung 52
4.5 dNTPs und ddNTPs 55
4.6 dITP und 7 Desaza dGTP 57
4.7 Pyrophosphatase 58
6 DNA Sequenzierung
4.8 Literatur 59
5. Herstellung der Matrize 61
5.1 Einführung 61
5.2 Herstellung einzelsträngiger DNA Matrizen 61
5.3 Herstellung doppelsträngiger DNA Matrizen
(Plasmide) 66
5.4 PCR Produkte 67
5.4.1 Einzelsträngige DNA Matrizen aus
PCR Produkten 69
5.5 Große Matrizen (Lambda, Cosmide, Pl) 70
5.6 Matrizen für halbautomatisches Sequenzieren 72
5.7 Literatur 72 \
6. Gelelektrophorese 75
6.1 Einführung 75
6.2 Überblick 75 '
6.3 Lesen einer Sequenz aus dem Autoradiogramm 76
6.4 Gelsysteme 77
6.4.1 Sicherheit 77
6.4.2 Gelplatten 77
6.4.3 Kämme 78
6.4.4 Breite der Gele 78
6.4.5 Stärke der Gele 78
6.4.6 Länge der Gele 79
6.4.7 Temperaturkontrolle 79
6.5 Reagenzien 79
6.5.1 Long Ranger™ 79
6.5.2 Glycerintolerante Gele 85
6.5.3 Formamidgele 86
6.5.4 Kapillarelektrophorese 87
6.6 Literatur 87
7. Nichtradioaktive Methoden 89
7.1 Einführung 89
7.2 Halbautomatische Sequenzierer 90
7.3 ABI 377 91
7.3.1 Chemie der Farbterminatoren 94
7.3.2 Chemie der Farbprimer 97
7.4 Optimierung der Sequenzierung mit dem ABI 377 98
7.4.1 Qualität der Matrize 98
7.4.2 Primerqualität 99
7.4.3 Konzentration von Matrize und Primer 100
Inhalt 7
7.4.4 Entfernen nicht eingebauter Markierung 101
7.5 Zukünftige Entwicklungen 102
7.5.1 Kräftigere Farbstoffe 102
7.5.2 Verbesserung der elektrophoretischen
Auflösung 103
7.5.3 Bessere Software 103
7.5.4 Einheitliche Signalstärke 103
7.5.5 Erhöhter Durchsatz 103
7.6 LI COR 104
7.7 Literatur 105
8 Fehlersuche 107
8.1 Einführung 107
8.2 Coterminationen 110
8.2.1 Sekundärstruktur 111
8.2.2 Verunreinigte Matrize 111
8.2.3 Sequenzierung in Primernähe 111
8.2.4 Falsche dNTP Konzentration 112
8.2.5 Reaktionsbedingungen 112
8.2.6 dITP 113
8.3 Kompressionen 113
8.3.1 Basenanaloga 114
8.3.2 Formamidgele 114
8.4 Literatur 114
Teil 2: Anwendungen
9. Sequenzbestätigung 115
9.1 Einführung 115
9.2 Überprüfung von Konstrukten 115
9.3 Sequenzierung von Allelvarianten 116
9.4 Alternativen zur DNA Sequenzierung 117
9.4.1 Restriktionsendonucleasen 117
9.4.2 Oligonucleotidhybridisierung 118
9.4.3 PCR 119
9.5 Literatur 122
10. Sequenzierung von PCR Produkten 125
10.1 Einführung 125
10.2 Sequenzierung von PCR Produkten 127
10.2.1 Sequenzanalyse von PCR Produkten 128
8 DNA Sequenzierung
10.2.2 Kopiergenauigkeit anderer Polymerasen 128
10.3 Nachweis von Mutanten durch Sequenzierung
von PCR Produkten 129
10.3.1 Primer mit Anhängen 131
10.3.2 Maßgeschneiderte Farbprimer 131
10.3.3 Farbterminatoren 134
10.3.4 Nachweis von Heterozygoten 135
10.4 Sequenzierung methylierter DNA 137
10.5 Literatur 138
11. Strategien für die Entschlüsselung neuer Sequenzen 139
11.1 Einführung 139
11.2 Gezielte und ungezielte Strategien 139
11.3 Die Technik der Primerwanderung (primer walking) 141
11.4 Restriktionsverdau und Subklonierung 142
11.5 „Schrotschuß" Verfahren 144
11.5.1 Häufig schneidende Restriktionsendonucleasen 144
11.5.2 Ultraschall 145
11.5.3 DNase I Verdau 145
11.6 Sequenzierung mit Hilfe von Transposons 145
11.7 Deletionsreihen 146
11.7.1 Die Exonuclease schneidet zu schnell
oder zu langsam 148
11.7.2 Die Exonuclease baut die DNA
vollständig ab 149
11.7.3 Probleme bei der Klonierung
von Deletionsprodukten 149
11.7.4 Deletionen mit Hilfe des yö Transposons 150
11.8 Literatur 151
Teil 3: Sequenzanalyse
12. Einführung in die Bioinformatik und das Internet (A. Brass) 153
12.1 Einführung 153
12.2 Die Bioinformatik ist ein theoretisches Fachgebiet,
das auf vorhandenem Wissen aufbaut 153
12.3 Zugang zu Bioinformatikprogrammen 154
12.3.1 Wie bekommt man einen Zugang
zu Programmen im Internet? 154
12.3.2 Navigation im Internet oder: Wie finde ich,
was ich suche? 155
Inhalt i
12.3.3 Benutzung von Programmen aus dem Internet 158
12.3.4 E Mail Server 158
12.3.5 Zugang zu nützlicher Software auf fremden
Computern anonymes ftp 159
12.4 Etikette im Internet 160
13. Sequenzdatenbanken (A. Brass) 163
13.1 Hintergrund 163
13.2 Primäre Datenbanken 164
13.2.1 DNA Datenbanken 164
13.2.2 Genomdatenbanken 165
13.2.3 Datenbanken für Proteinsequenzen 165
13.2.4 Datenbanken für Proteinstrukturen 167
13.3 Anmerkungen in primären Sequenzdatenbanken 168
13.4 Systeme, die beim Auffinden von Daten helfen 171
13.5 Einspeisung einer Sequenz in eine Datenbank 173
14. Sequenzvergleich und Datenbankrecherche (A. Brass) 175
14.1 Einführung 175
14.2 Bewertungsmatrices 175
14.3 Bewertung von Lücken 178
14.4 Vergleich zweier Sequenzen 179
14.5 Vergleich mehrerer Sequenzen 179
14.6 Vergleich von Sequenzen mit einer Datenbank 181
14.7 Wann ist ein Treffer signifikant? 186
14.8 Literatur 187
15. Sequenzierungsprojekte und Contiganalyse (A. Brass) 189
15.1 Einführung 189
15.2 Klonanalyse 189
15.2.1 Entfernen des Sequenzierungsvektors 190
15.2.2 Entfernen anderer Klonierungsartefakte 190
15.3 Zusammenstellung eines Contigs 191
15.4 Voraussage proteincodierender Bereiche 192
15.4.1 Codierende Bereiche in cDNA 192
15.4.2 Codierende Bereiche in genomischer DNA 194
15.5 DNA Analyse 195
15.5.1 Restriktionskarten 195
15.5.2 Promotoren und andere Kontrollelemente
der DNA 195
15.5.3 Voraussage von RNA Sekundärstruktur 197
15.6 Literatur 197
10 DNA Sequenzierung
16. Prognosen zur Funktion von Proteinen (A. Brass) 199
16.1 Einführung 199
16.2 Bestimmung einer Proteinfunktion durch Vergleich
der Proteinsequenz mit einer Datenbank 199
16.3 Hydrophobizität, Transmembranhelices,
Leadersequenzen und Sortieren 202
16.3.1 Berechnung von Hydrophobizitätsprofilen 203
16.3.2 Voraussage von Transmembranhelices 203
16.3.3 Leadersequenzen und Lokalisation
von Proteinen 205
16.3.4 Coiled coil Strukturen 205
16.4 Bestimmung einer Proteinfunktion durch Vergleich
der Proteinsequenz mit einer Datenbank für Motive
und Profile 206
16.4.1 Motivdatenbanken PROSITE 207
16.4.2 Profildatenbanken 208
16.5 Literatur 210
17. Vorhersage der Proteinstruktur (A. Brass) 211
17.1 Einführung 211
17.2 Informationen zur Proteinstruktur 213
17.3 Vorhersage der Sekundärstruktur 214
17.4 Vorhersage der Tertiärstruktur 215
17.4.1 Vergleich mit Sequenzen, deren Struktur
bekannt ist 215
17.4.2 Homologiemodelle 216
17.4.3 Algorithmen zur Sequenzanpassung
und Faltungserkennung 217
17.5 Kritische Beurteilung von Strukturvorhersagen (critical assessment
structure prediction, CASP) 219
17.6 Literatur 220
Anhang
Anhang A: Glossar 223
Anhang B: Aminosäure und Nucleotidcode 231
Anhang C: Hersteller 233
Adressen 234
Index 237 |
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