Bioanalytik:
Gespeichert in:
| Späterer Titel: | Kurreck, Jens Bioanalytik |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer Spektrum
2012
|
| Ausgabe: | 3. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXIV, 1201 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783827429421 |
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IMAGE 1
INHALTSUEBERSICHT
1 BIOANALYTIK - EINE EIGENSTAENDIGE WISSENSCHAFT 1 TSUE IV
NUCLEINSDUREDNALYTIK 27 ISOLIERUNG UND REINIGUNG VON NUCLEINSAEUREN 719
TEIL 1 PROTEINANALYTIK 28 AUFARBEITUNG VON NUCLEINSAEUREN 739
29 HYBRIDISIERUNG UND NACHWEISTECHNIKEN
2 PROTEINREINIGUNG 13 VON NUCLEINSAEUREN 787
3 PROTEINBESTIMMUNGEN 35 30 POLYMERASEKETTENREAKTION 827
4 ENZYMATISCHE AKTIVITAETSTESTS 47 31 DNA-SEQUENZIERUNG 859
5 MIKROKALORIMETRIE 59 32 ANALYSE DER EPIGENETISCHEN MODIFIKATIONEN 897
6 IMMUNOLOGISCHE TECHNIKEN 77 33 PROTEIN-NUCLEINSAEURE-WECHSELWIRKUNGEN
911
7 CHEMISCHE MODIFIKATION VON PROTEINEN UND PROTEINKOMPLEXEN 125
8
9
SPEKTROSKOPIE LICHTMIKROSKOPISCHE VERFAHREN - IMAGING 151 201
TEIL V S Y S T E M A T I S C H E
10 SPALTUNG VON PROTEINEN 229 F U N K T I O N S A N A L Y T I K
11 CHROMATOGRAPHISCHE TRENNMETHODEN 243
12 ELEKTROPHORETISCHE VERFAHREN 269 34 SEQUENZANALYSE 959
13 KAPILLARELEKTROPHORESE 303 35 ANALYSE VON PROMOTORSTAERKE UND AKTIVER
14 AMINOSAEUREANALYSE 335 RNA-SYNTHESE 981
15 PROTEINSEQUENZANALYSE 349 36 HYBRIDISIERUNG FLUORESZENZMARKIERTER
16 MASSENSPEKTROMETRIE 367 DNA ZUR GENOMANALYSE IN DER MOLEKULAREN
17 PROTEIN-PROTEIN-WECHSELWIRKUNGEN 425 CYTOGENETIK 1005
18 BIOSENSORIK 461 37
38 39
PHYSIKALISCHE UND GENETISCHE GENKARTIERUNG DIFFERENZIELLE GENAKTIVITAET
DNA-MICROARRAY-TECHNOLOGIE
1015 1037 1047
TEIL II 3D-STRUKTURAUFKLAERUNG 40 OLIGONUCLEOTIDE ALS ZELLBIOLOGISCHE
WERKZEUGE 1059 I I 3D-STRUKTURAUFKLAERUNG 41 PROTEOMANALYSE 1077
19 MAGNETISCHE RESONANZSPEKTROSKOPIE VON 42 METABOLOMICS UND PEPTIDOMICS
1103
BIOMOLEKUELEN 475 4 3 INTERACTOMICS - SYSTEMATISCHE
20 ELEKTRONENMIKROSKOPIE 527 PROTEIN-PROTEIN-WECHSELWIRKUNGEN 1113
21 RASTERKRAFTMIKROSKOPIE 565 44 CHEMISCHE BIOLOGIE 1121
22 ROENTGENSTRUKTURANALYSE 575 45
4 6
TOPONOMANALYSE SYSTEMBIOLOGIE
1139 1159
TEIL III S P E Z I E L L E S T O F F G R U P P E N A N H A N G
23 ANALYTIK SYNTHETISCHER PEPTIDE 601
24 KOHLENHYDRATANALYTIK 617 ANHANG 1: STRAHLENSCHUTZ IM LABOR 1173
25 LIPIDANALYTIK 663 ANHANG 2: BIOLOGISCHE SICHERHEIT 1 1 7 5
26 ANALYTIK POSTTRANSLATIONALER MODIFIKATIONEN: ANHANG 3: AMINOSAEUREN
UND POSTTRANSLATIONALE
PHOSPHORYLIERUNG UND ACETYLIERUNG MODIFIKATIONEN 1177
VON PROTEINEN 697 ANHANG 4: SYMBOLE UND ABKUERZUNGEN 1179
INDEX 1183
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IMAGE 2
INHALT
VORWORT V 3.3.1 IODIERUNGEN 46 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 4 6 AUTOREN XXI
4 ENZYMATISCHE AKTIVITAETSTESTS 47 1 BIOANALYTIK - EINE EIGENSTAENDIGE
WISSENSCHAFT 1 4.1 DIE TRIEBKRAFT CHEMISCHER REAKTIONEN 47 1.1
PARADIGMENWECHSEL IN DER BIOCHEMIE: 4.2 DIE GESCHWINDIGKEIT CHEMISCHER
REAKTIONEN 48 VON DER PROTEINCHEMIE ZUR SYSTEMBIOLOGIE 2 4.3
KATALYSATOREN 49 1.1.1 KLASSISCHE STRATEGIE 2 4.4 ENZYME ALS
KATALYSATOREN 49 1 .1.2 HOLISTISCHE STRATEGIE 3 4.5 GESCHWINDIGKEIT
ENZYMGESTEUERTER REAKTIONEN 50 1.2 METHODEN BEGRUENDEN FORTSCHRITT 3 4.6
MICHAELIS-MENTEN-THEORIE 50 1.2.1 PROTEINANALYTIK 5 4.7 BESTIMMUNG VON K
M UND VMAX 51 1.2.2 MOLEKULARBIOLOGIE 6 4.8 INHIBITOREN 52 1.2.3
BIOINFORMATIK 8 4.8.1 KOMPETITIVE INHIBITOREN 5 3 1.2.4 FUNKTIONSANALYSE
8 4.8.2 NICHTKOMPETITIVE INHIBITOREN 53 4.9 AUFBAU EINES TESTSYSTEMS 5 3
4.9.1 ANALYSE DER PHYSIOLOGISCHEN FUNKTION 54 TEIL 1 PROTEINANALYTIK
4.9.2 AUSWAHL DER SUBSTRATE 54 1 PROTEINANALYTIK 4.9.3 DETEKTIONSSYSTEM
54 2 PROTEINREINIGUNG 13 4.9.4 ZEITABHAENGIGKEIT 55 2.1 EIGENSCHAFTEN VON
PROTEINEN 13 4.9.5 PH-WERT 55 2.2 PROTEINLOKALISATION UND
REINIGUNGSSTRATEGIE 16 4.9.6 AUSWAHL DER PUFFERSUBSTANZ UND DER
LONENSTAERKE 56 2.3 HOMOGENISIERUNG UND ZELLAUFSCHLUSS 17 4.9.7
TEMPERATUR 56 2.4 DIE FAELLUNG 20 4.9.8 S UBSTRATKONZENTRATION 56 2.5
ZENTRIFUGATION 21 4.9.9 KONTROLLEN 57 2.5.1 GRUNDLAGEN 21 WEITERFUEHRENDE
LITERATUR 57 2.5.2 ZENTRIFUGATIONSTECHNIKEN 24 2.6 ABTRENNUNG VON SALZEN
ODER HYDROPHILEN 5 MIKROKALORIMETRIE 59 VERUNREINIGUNGEN 2 6 5 .1
DIFFERENTIAL SCANNING CALORIMETRY (DSC) 60 2.7 KONZENTRIERUNG 28 5.2
ISOTHERMAL TITRATION CALORIMETRY (ITC) 67 2.8 DETERGENZIEN UND IHRE
ENTFERNUNG 29 5.2.1 BINDUNG VON LIGANDEN AN PROTEINE 68 2.8 .1
EIGENSCHAFTEN VON DETERGENZIEN 29 5.2.2 BINDUNG VON MOLEKUELEN AN
MEMBRANEN: 2.8.2 ENTFERNEN VON DETERGENZIEN 32 EINBAU UND PERIPHERE
BINDUNG 71 2.9 PROBENVORBEREITUNG FUER DIE PROTEOMANALYSE 34 5.3 PRESSURE
PERTURBATION CALORIMETRY (PPC) 74 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 34
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 75 3 PROTEINBESTIMMUNGEN 35 6 IMMUNOLOGISCHE
TECHNIKEN 77 3.1 QUANTITATIVE BESTIMMUNG DURCH FAERBETESTS 37 6.1
ANTIKOERPER 77 3 .1.1 BIURET-ASSAY 38 6.1.1 ANTIKOERPER UND IMMUNABWEHR 77
3.1.2 LOWRY-ASSAY 38 6.1.2 ANTIKOERPER ALS REAGENS 78 3.1.3
BICINCHONINSAEURE-ASSAY (BCA-ASSAY) 39 6.1.3 EIGENSCHAFTEN VON
ANTIKOERPERN 78 3.1.4 BRADFORD-ASSAY 4 0 6.1.4 FUNKTIONELLE STRUKTUR VON
IGG 80 3.2 SPEKTROSKOPISCHE METHODEN 41 6.1.5 ANTIGENBINDUNGSSTELLE
(HAFTSTELLE) 81 3.2.1 MESSUNGEN IM UV-BEREICH 41 6.1.6 HANDHABUNG VON
ANTIKOERPERN 82 3.2.2 FL UORESZENZMETHODE 4 3 6.2 ANTIGENE 83 3.3
RADIOAKTIVE MARKIERUNG VON PEPTIDEN UND 6.3 ANTIGEN-ANTIKOERPER-REAKTION
85 PROTEINEN 4 4 6.3.1 IMMUNAGGLUTINATION 86
IMAGE 3
XII INHALT
6.3.2 IMMUNPRAEZIPITATION 87 8.5.4 SPEZIELLE FLUORESZENZTECHNIKEN:
6.3.3 IMMUNBINDUNG 100 FRAP, FLIM, FCS, T I R F 192
6.4 KOMPLEMENTFIXATION 111 8.5.5 FOERSTER-RESONANZ-ENERGIETRANSFER (FRET)
192
6.5 METHODEN DER ZELLULAEREN IMMUNOLOGIE 112 8.5.6
EINZELMOLEKUELSPEKTROSKOPIE 193
6.6 ALTERATION BIOLOGISCHER FUNKTIONEN 114 8.6 METHODEN MIT
POLARISIERTEM LICHT 194
6.7 HERSTELLUNG VON ANTIKOERPERN 115 8.6.1 LINEARDICHROISMUS 195
6.7.1 ARTEN VON ANTIKOERPERN 115 8.6.2 OPTISCHE ROTATIONSDISPERSION UND
6.7.2 NEUE ANTIKOERPERTECHNIKEN ( ANTIBODY ENGINEERING) 116
CIRCULARDICHROISMUS 198
6.7.3 OPTIMIERTE MONOKLONALE ANTIKOERPERKONSTRUKTE WEITERFUEHRENDE
LITERATUR 200
MIT EFFEKTORFUNKTIONEN FUER DEN THERAPEUTISCHEN EINSATZ 120 9
LICHTMIKROSKOPISCHE VERFAHREN - IMAGING 201
6.7.4 AUSBLICK: KUENFTIGE ERWEITERUNG DER 9.1 WEGBEREITER DER MIKROSKOPIE
- VON EINFACHEN
BINDUNGSKONZEPTE 123 LINSEN ZU HOCHAUFLOESENDEN MIKROSKOPEN 201
WIDMUNG 124 9.2 MODERNE ANWENDUNGSBEREICHE 202
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 124 9.3 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 203
9.4 N ACH WEI SMETHODEN 210
7 CHEMISCHE MODIFIKATION VON PROTEINEN UND 9.5 PRAEPARATIONSMETHODEN 217
PROTEINKOMPLEXEN 125 9.6 SPEZIELLE FLUORESZENZMIKROSKOPISCHE ANALYTIK
219
7.1 CHEMISCHE MODIFIKATION FUNKTIONELLER GRUPPEN WEITERFUEHRENDE
LITERATUR 227
VON PROTEINEN 126
7.2 MODIFIZIERUNG ALS MITTEL ZUR EINFUEHRUNG VON 10 SPALTUNG VON
PROTEINEN 229
REPORTERGRUPPEN 134 10.1 PROTEOLYTISCHE ENZYME 229
7.2.1 UNTERSUCHUNGEN AN NATUERLICH VORKOMMENDEN 10.2 STRATEGIE 230
PROTEINEN 134 10.3 DENATURIERUNG 231
7.2.2 UNTERSUCHUNGEN AN UEBEREXPRIMIERTEN ODER 10.4 SPALTUNG VON
DISULFIDBRUECKEN UND ALKYLIERUNG 231
MUTIERTEN PROTEINEN 138 10.5 ENZYMATISCHE FRAGMENTIERUNG 233
7.3 PROTEIN -CROSS-LINKING ZUR ANALYSE VON 10.5.1 PROTEASEN 234
PROTEIN WECHSEL WIRKUNGEN 139 10.5.2 PROTEOLYSEBEDINGUNGEN 238
7.3.1 BIFUNKTIONELLE REAGENZIEN 139 10.6 CHEMISCHE FRAGMENTIERUNG 239
7.3.2 PHOTOAFFINITAETSMARKIERUNG 140 10.7 AUSBLICK 242
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 149 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 242
8 SPEKTROSKOPIE 151 11 CHROMATOGRAPHISCHE TRENNMETHODEN 243
8.1 PHYSIKALISCHE PRINZIPIEN UND MESSTECHNIKEN 152 11.1 INSTRUMENTIERUNG
243
8.1.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN OPTISCHER 11.2 CHROMATOGRAPHISCHE THEORIE
244
SPEKTROSKOPISCHER MESSMETHODEN 152 11.3 DIE PHYSIKO-CHEMISCHEN
CHARAKTERISTIKA DER
8.1.2 WECHSELWIRKUNG LICHT-MATERIE 152 PEPTIDE UND PROTEINE 248
8.1.3 ABSORPTIONSMESSUNGEN 160 11.4 CHROMATOGRAPHISCHE TRENNMETHODEN FUER
PEPTIDE
8.1.4 PHOTOMETER 163 UND PROTEINE 250
8.1.5 KINETISCHE SPEKTROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN 164 11.4.1
AUSSCHLUSSCHROMATOGRAPHIE 251
8.2 UV/VIS/NIR-SPEKTROSKOPIE 166 11.4.2
HOCHLEISTUNGS-REVEE I-P/!FLIE-CHROMATOGRAPHIE
8.2.1 GRUNDLAGEN 166 (HP-RPC) 251
8.2.2 CHROMOPROTEINE 167 11.4.3 HOCHLEISTUNGSNORMALPHASE-CHROMATOGRAPHIE
8.3 LR-SPEKTROSKOPIE 174 (NPC) 253
8.3.1 GRUNDLAGEN 174 11.4.4 HOCHLEISTUNGS-HYDROPHILE-INTERAKTIONS-
8.3.2 MOLEKUELSCHWINGUNGEN 175 CHROMATOGRAPHIE (HP-HILIC) 253
8.3.3 MESSTECHNIKEN 177 11.4.5 HOCHLEISTUNGS-FLT/HEOIFS-NORMALPHASE-
8.3.4 INFRAROTSPEKTROSKOPIE VON PROTEINEN 180 CHROMATOGRAPHIE (HP-ANPC)
254
8.4 RAMAN-SPEKTROSKOPIE 183 11.4.6
HOCHLEISTUNGS-HYDROPHOBE-INTERAKTIONS-
8.4.1 GRUNDLAGEN 183 CHROMATOGRAPHIE (HP-H1C) 254
8.4.2 RAMAN-EXPERIMENTE 184 11.4.7 HOCHLEISTUNGSIONENAUSTAUSCH-
8.4.3 RESONANZ-RAMAN-SPEKTROSKOPIE 186 CHROMATOGRAPHIE (HP-IEX) 257
8.5 FLUORESZENZSPEKTROSKOPIE 187 11.4.8 HOCHLEISTUNGSAFFINITAETS-
8.5.1 GRUNDLAGEN 187 CHROMATOGRAPHIE (HP-AC) 257
8.5.2 FLUORESZENZSPEKTREN ALS EMISSIONSSPEKTREN UND 11.5
METHODENENTWICKLUNG FUER DIE ANALYTISCHE
ALS AKTIONSSPEKTREN 189 CHROMATOGRAPHIE AM BEISPIEL DER HP-RPC 258
8.5.3 FLUORESZENZUNTERSUCHUNGEN MIT INTRINSISCHEN 11.5.1 ENTWICKLUNG UND
OPTIMIERUNG EINER METHODE 258
UND EXTRINSISCHEN FLUOROPHOREN 190 11.6 MULTIDIMENSIONALE HPLC 263
IMAGE 4
INHALT XIII
11 .6.1 AUFREINIGUNG VON INDIVIDUELLEN PEPTIDEN UND 13.4.2
KAPILLARAFFINITAETSELEKTROPHORESE (ACE) 315
PROTEINEN IN DER MD-HPLC 264 13.4.3 MICELLARELEKTROKINETISCHE
CHROMATOGRAPHIE
11.6.2 TRENNUNG VON KOMPLEXEN PEPTID- UND (MEKC) 316
PROTEINMISCHUNGEN MIT DER MD-HPLC 265 13.4.4
KAPILLARELEKTROCHROMATOGRAPHIE (CEC) 319
11.6.3 METHODENSTRATEGIEN FUER DIE MD-HPLC 265 13.4.5 CHIRALE TRENNUNGEN
320
11.6.4 ENTWURF EINES EFFEKTIVEN MD-HPLC-SCHEMAS 13.4.6
KAPILLARGELELEKTROPHORESE (CGE) 321
FUER PEPTIDE UND PROTEINE 266 13.4.7 ISOELEKTRISCHE FOKUSSIERUNG (CIEF)
322
11.7 SCHLUSSBEMERKUNG 268 13.4.8 ISOTACHOPHORESE (ITP) 326
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 268 13.5 SPEZIELLE TECHNIKEN 327
13.5.1 ONLINE-PROBENKONZENTRIERUNG 327
12 ELEKTROPHORETISCHE VERFAHREN 269 13.5.2 FRAKTIONIERUNG 328
12.1 GESCHICHTLICHER UEBERBLICK 269 13.5.3 MIKROCHIPELEKTROPHORESE 330
12.2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN 271 13.6 AUSBLICK 332
12.3 INSTRUMENTIERUNG UND DURCHFUEHRUNG VON WEITERFUEHRENDE LITERATUR 332
GELELEKTROPHORESEN 274
12.3.1 PROBENVORBEREITUNG 276 14 AMINOSAEUREANALYSE 335
12.3.2 GELMEDIEN FUER ELEKTROPHORESEN 276 14.1 PROBEN VORBEREITUNG 336
12.3.3 NACHWEIS UND QUANTIFIZIERUNG DER GETRENNTEN 14.1.1 SAURE
HYDROLYSE 336
PROTEINE 278 14.1.2 ALKALISCHE HYDROLYSE 337
12.3.4 ZONENELEKTROPHORESE 280 14.1.3 ENZYMATISCHE HYDROLYSE 337
12.3.5 PORENGRADIENTENGELE 281 14.2 FREIE AMINOSAEUREN 337
12.3.6 PUFFERSYSTEME 282 14.3 FLUESSIGCHROMATOGRAPHIE MIT OPTISCHER
DETEKTION 338
12.3.7 DISK-ELEKTROPHORESE 282 14.3.1 NACHSAEULENDERIVATISIERUNG 338
12.3.8 SAURE NATIVELEKTROPHORESE 284 14.3.2 VORSAEULENDERIVATISIERUNG 340
12.3.9 SDS-POLYACRYLAMID-GELELEKTROPHORESE 284 14.4 AMINOSAEUREANALYSE
MIT MASSENSPEKTRO-
12.3.10 KATIONISCHE DETERGENSELEKTROPHORESE 285 METRISCHER DETEKTION 344
12.3.11 BLAUE NATIV-POLYACRYLAMIDGELELEKTROPHORESE 285 14.5
DATENAUSWERTUNG UND BEURTEILUNG DER ANALYSEN 345 12.3.12 ISOELEKTRISCHE
FOKUSSIERUNG 286 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 347
12.4 PRAEPARATIVE VERFAHREN 290
12.4.1 ELEKTROELUTION AUS GELEN 290 15 PROTEINSEQUENZANALYSE 349
12.4.2 PRAEPARATIVE ZONENELEKTROPHORESE 291 15.1 N-TERMINALE
SEQUENZANALYSE: DER EDMAN-ABBAU 351
12.4.3 PRAEPARATIVE ISOELEKTRISCHE FOKUSSIERUNG 292 15.1.1 REAKTIONEN DES
EDMAN-ABBAUS 351
12.5 TRAEGERFREIE ELEKTROPHORESE 293 15.1.2 IDENTIFIZIERUNG DER
AMINOSAEUREN 353
12.6 HOCHAUFLOESENDE ZWEIDIMENSIONALE 15.1.3 DIE QUALITAET DES
EDMAN-ABBAUS: DIE REPETITIVE
ELEKTROPHORESE 294 AUSBEUTE 353
12.6.1 PROBENVORBEREITUNG 296 15.1.4 INSTRUMENTIERUNG 355
12.6.2 VORFRAKTIONIERUNG 296 15.1.5 PROBLEME DER
AMINOSAEURESEQUENZANALYSE 358
12.6.3 ERSTE DIMENSION: IEF IN IPG-STREIFEN 297 15.1.6 STAND DER TECHNIK
361
12.6.4 ZWEITE DIMENSION: SDS-POLYACRYLAMID- 15.2 C-TERMINALE
SEQUENZANALYSE 362
GELELEKTROPHORESE 298 15.2.1 CHEMISCHE ABBAUMETHODEN 362
12.6.5 DETEKTION UND IDENTIFIZIERUNG DER PROTEINE 298 15.2.2
PEPTIDMENGEN UND QUALITAET DES CHEMISCHEN 12.6.6
DIFFERENZGELELEKTROPHORESE (DIGE) 298 ABBAUS 364
12.7 ELEKTROBLOTTING 300 15.2.3 ABBAU DER POLYPEPTIDE MIT
CARBOXYPEPTIDASEN 364
12.7.1 BLOTSYSTEME 300 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 366
12.7.2 TRANSFERPUFFER 302
12.7.3 BLOTMEMBRANEN 302 16 MASSENSPEKTROMETRIE 367
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 302 16.1 IONISATIONSMETHODEN 368
16.1.1 MATRIXASSISTIERTE LASERDESORPTIONS/IONISATIONS-
13 KAPILLARELEKTROPHORESE 303 MASSENSPEKTROMETRIE (MALDI-MS) 368
13.1 GESCHICHTLICHER UEBERBLICK 303 16.1.2 ELEKTROSPRAY-IONISATION (ESI)
373
13.2 AUFBAU DER KAPILLARELEKTROPHORESE 304 16.2 MASSENANALYSATOREN 380
13.3 GRUNDPRINZIPIEN DER KAPILLARELEKTROPHORESE 305 16.2.1
FLUGZEITANALYSATOR (TOF) 382
13.3.1 INJEKTION DER PROBEN 305 16.2.2 QUADRUPOLANALYSATOR 385
13.3.2 DER MOTOR: ELEKTROOSMOTISCHER FLUSS (EOF) 306 16.2.3 ELEKTRISCHE
IONENFALLEN 388
13.3.3 JOULESCHE WAERMEENTWICKLUNG 307 16.2.4 MAGNETISCHE IONENFALLE 390
13.3.4 DETEKTION 308 16.2.5 ORBITAL-IONENFALLE 391
13.4 DIE METHODEN DER KAPILLARELEKTROPHORESE 310 16.2.6 HYBRIDGERAETE 392
13.4.1 KAPILLARZONENELEKTROPHORESE (CZE) 310 16.3 IONENDETEKTOREN 397
IMAGE 5
XIV INHALT
16.3.1 SEKUNDAERELEKTRONENVERVIELFACHER (SEV) 16.3.2 FARADAY-BECHER 16.4
FRAGMENTIERUNGSTECHNIKEN 16.4.1 KOLLISIONSINDUZIERTE DISSOZIATION (CID)
16.4.2 PROMPTE UND METASTABILE ZERFAELLE (ISD, PSD) 16.4.3
PHOTONENINDUZIERTE DISSOZIATION (PID, 1RMPD)
16.4.4 ERZEUGUNG VON RADIKALEN (ECD, FIECD, ETD) 16.5 MASSENBESTIMMUNG
16.5.1 BERECHNUNG DER MASSE 16.5.2 EINFLUSS DER ISOTOPIE 16.5.3
KALIBRIERUNG
16.5.4 BESTIMMUNG DER LADUNGSZAHL 16.5.5 SIGNALVERARBEITUNG UND
-AUSWERTUNG 16.5.6 ABLEITUNG DER MASSE 16.5.7 PROBLEME 16.6
IDENTIFIZIERUNG, NACHWEIS UND
STRUKTURAUFKLAERUNG 16.6.1 IDENTIFIZIERUNG 16.6.2 NACHWEIS 16.6.3
STRUKTURAUFKLAERUNG
16.7 LC-MS UND LC-MS/MS 16.7.1 LC-MS 16.7.2 LC-MS/MS 16.7.3
IONENMOBILITAETSSPEKTROMETRIE (IMS)
16.8 QUANTIFIZIERUNG WEITERFUEHRENDE LITERATUR
17 PROTEIN-PROTEIN-WECHSELWIRKUNGEN 17.1 DAS TWO-HYBRID-SYSTEM 17.1.1
DAS KONZEPT DES TWO-HYBRID- SYSTEMS 17.1.2 DIE ELEMENTE DES TWO-HYBRID-
SYSTEMS 17.1.3 KONSTRUKTION DES KOEDERPROTEINS
17.1.4 WELCHE KOEDERPROTEINE EIGNEN SICH FUER DAS TWO-HYBRID-SYSTEM?
17.1.5 AKTIVATOR-FUSIONSPROTEIN UND CDNABIBLIOTHEKEN 17.1.6 DURCHFUEHRUNG
DES TWO-HYBRID-SCREENINGS
17.1.7 MODIFIZIERTE ANWENDUNGEN UND WEITERENT WICKLUNGEN DER
MO-HYBRID-TECHNO\OG\E 17.1.8 BIOCHEMISCHE UND FUNKTIONALE ANALYSE DER
INTERAKTOREN 17.2 TAP-TAGGING UND REINIGUNG VON
PROTEINKOMPLEXEN 17.3 /-V/M INTERAKTIONSANALYSE: GST -PULLDOWN 17.4
KO-IMMUNPRAEZIPITATION 17.5 FAR -WESTERN
17.6 PLASMONENSPEKTROSKOPIE ( SURFACEPLASMON RESONANCE) 17.7
FLUORESZENZ-RESONANZ-ENERGIETRANSFER - FRET 17.7.1 INTERAKTIONS- UND
STRUKTURANALYSE MITTELS FRET
17.7.2 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DER FRETEFFIZIENZ 17.7.3 METHODEN DER
FRET-MESSUNG 17.7.4 VERWENDETE SONDEN 17.8 ANALYTISCHE
ULTRAZENTRIFUGATION
17.8.1 INSTRUMENTELLE GRUNDLAGEN 17.8.2 SEDIMENTATIONSGESCH
WINDIGKEITSEXPERIMENTE 17.8.3 SEDIMENTATIONSGLEICHGEWICHTSEXPERIMENTE
397 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 458
398 399 18 BIOSENSORIK 461
399 18.1 TROCKENCHEMIE-TESTSTREIFEN UND DIABETES 462
400 18.2 BIOSENSOREN 462
402 18.2.1 DAS KONZEPT DER BIOSENSOREN 462
402 18.2.2 AUFBAU UND FUNKTION VON BIOSENSOREN 463
404 18.2.3 ZELLSENSOREN 467
404 18.2.4 IMMUNSENSOREN 468
405 18.3 VON DER ENZYMELEKTRODE FUER GLUCOSE ZUM
409 ELEKTRONISCHEN DNA-BIOCHIP 470
409 18.4 MINIATURISIERTE BIOSENSOR-SYSTEME 470
409 18.5 TRENDS BEI BIOSENSOREN 471
410 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 472
410
4 1 1 TEIL I I 3D-STRUKTURAUFKLAERUNG 412 413 19 MAGNETISCHE
RESONANZSPEKTROSKOPIE
413 VON BIOMOLEKUELEN 475
420 19.1 NMR-SPEKTROSKOPIE VON BIOMOLEKUELEN 475
420 19.1.1 THEORIE DER NMR-SPEKTROSKOPIE 476
422 19.1.2 EINDIMENSIONALE NMR-SPEKTROSKOPIE 480
422 19.1.3 ZWEIDIMENSIONALE NMR-SPEKTROSKOPIE 485
423 19.1.4 DREIDIMENSIONALE NMR-SPEKTROSKOPIE 492
424 19.1.5 SIGNALZUORDNUNG 495
19.1.6 BESTIMMUNG DER PROTEINSTRUKTUR 500
425 19.1.7 PROTEINSTRUKTUREN UND MEHR - EIN AUSBLICK 506
425 19.2 EPR-SPEKTROSKOPIE AN BIOLOGISCHEN SYSTEMEN 509
425 19.2.1 GRUNDLAGEN DER EPR-SPEKTROSKOPIE 510
426 19.2.2 CW-EPR-SPEKTROSKOPIE 511
428 19.2.3 G-WERT 512
19.2.4 ELEKTRONENSPIN-KERNSPIN-KOPPLUNG 429 (HYPERFEINKOPPLUNG) 512
19.2.5 G- UND HYPERFEINANISOTROPIE 513
429 19.2.6 ELEKTRONENSPIN-ELEKTRONENSPIN-KOPPLUNG 516
430 19.2.7 GEPULSTE EPR-EXPERIMENTE 517
19.2.8 WEITERE ANWENDUNGSBEISPIELE FUER EPR 522
435 19.2.9 GENERELLE BEMERKUNGEN ZUR AUSSAGEKRAFT VON EPR-SPEKTREN 524
436 19.2.10 VERGLEICH EPR/NMR 524
DANKSAGUNG 525
437 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 526
441 442 20 ELEKTRONENMIKROSKOPIE 527
443 20.1 TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOPIE - INSTRUMENTATION 529
443 20.2 PRAEPARATIONSVERFAHREN 530
446 20.2.1 NATIVE PROBEN IN EIS 531
446 20.2.2 NEGATIVKONTRASTIERUNG 533
20.2.3 BEDAMPFUNG MIT SCHWERMETALLEN 534
447 20.2.4 MARKIERUNG VON PROTEINEN 535
448 20.3 ABBILDUNG IM ELEKTRONENMIKROSKOP 536
449 20.3.1 AUFLOESUNG DES TRANSMISSIONSELEKTRONEN- 451 MIKROSKOPS 536
451 20.3.2 WECHSELWIRKUNGEN DES ELEKTRONENSTRAHLS 452 MIT DEM OBJEKT 537
456 20.3.3 KRYOELEKTRONENMIKROSKOPIE 540
IMAGE 6
INHALT X V
20.4 BILDANALYSE UND BILDVERARBEITUNG 23.4 CHARAKTERISIERUNG DER
STRUKTUR SYNTHETISCHER
ELEKTRONENMIKROSKOPISCHER AUFNAHMEN 541 PEPTIDE 612
20.4.1 BILDPUNKTGROESSE 542 23.5 ANALYTIK VON PEPTIDBIBLIOTHEKEN 613
20.4.2 FOURIER-TRANSFORMATION 542 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 616
20.4.3 ANALYSE VON KONTRASTUEBERTRAGUNGSFUNKTION UND OBJEKTEIGENSCHAFTEN
545 2 4 KOHLENHYDRATANALYTIK 617
20.4.4 ERHOEHUNG DES SIGNAL-ZU-RAUSCH-VERHAELTNISSES 546 24.1 ALLGEMEINE
STEREOCHEMISCHE GRUNDLAGEN 618
20.4.5 KORRESPONDENZANALYSE UND KLASSIFIZIERUNG 551 24.1.1 DIE REIHE DER
D-ZUCKER 618
20.5 DREIDIMENSIONALE ELEKTRONENMIKROSKOPIE 553 24.1.2 STEREOCHEMIE DER
D-GLUCOSE 619
20.5.1 3D-REKONSTRUKTION VON EINZELPARTIKELN 554 24.1.3 WICHTIGE
MONOSACCHARIDBAUSTEINE 620
20.5.2 3D-REKONSTRUKTION VON REGELMAESSIG 24 .1 .4 DIE REIHE DER L-ZUCKER
621
ANGEORDNETEN MOLEKUELKOMPLEXEN 557 24 .1 .5 DIE GLYKOSIDISCHE BINDUNG 622
20.5.3 ELEKTRONENTOMOGRAPHIE INDIVIDUELLER OBJEKTE 558 24.2 DIE
PROTEINGLYKOSYLIERUNG 625
20.6 ANALYSE KOMPLEXER 3D-DATENSAETZE 559 24.2.1 AUFBAU DER A?-GLYKANE
626
20.6.1 HYBRIDMODELLE: KOMBINATION VON EM- UND 24.2.2 DER AUFBAU DER
O-GLYKANE 626
ROENTGENSTRUKTUR-DATEN 559 24.3 ANALYSE DER PROTEINGLYKOSYLIERUNG 627
20.6.2 SEGMENTIERUNG VON TOMOGRAMMEN 560 24.3.1 ANALYSE AUF DER BASIS
DES INTAKTEN
20.6.3 IDENTIFIZIERUNG VON PROTEINKOMPLEXEN IN GLYKOPROTEINS 628
ZEL LTOMOGRAMMEN 560 24.3.2 MASSENSPEKTROMETRISCHE ANALYSEN AUF DER
20.7 PERSPEKTIVEN DER ELEKTRONENMIKROSKOPIE 562 BASIS DER GLYKOPEPTIDE
634
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 563 24.3.3 FREISETZUNG UND ISOLIERUNG
DES A'-GLYKAN-POOLS 637
21 RASTERKRAFTMIKROSKOPIE 565 24.3.4 ANALYSE DES /V-GLYKAN-POOLS 639
21.1 FUNKTIONSPRINZIP DES RASTERKRAFTMIKROSKOPS 566 24.3.5 ANALYSE
EINZELNER N-GLYKANE 646
21.2 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN SPITZE UND PROBE 567 24.4 GENOM, PROTEOM,
GLYKOM 657
21.3 PRAEPARATIONSVERFAHREN 568 24.5 SCHLUSSBETRACHTUNG 660
21.4 ABBILDEN BIOLOGISCHER MAKROMOLEKUELE 569 WEITERFUEHRENDE LITERATUR
661
21.5 KRAFTSPEKTROSKOPIE EINZELNER MOLEKUELE 571
21.6 DETEKTION DES FUNKTIONELLEN ZUSTANDS UND DER 25 LIPIDANALYTIK 663
WECHSELWIRKUNG EINZELNER PROTEINE 572 25.1 AUFBAU UND EINTEILUNG VON
LIPIDEN 663
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 573 25.2 EXTRAKTION VON LIPIDEN AUS
BIOLOGISCHEM
MATERIAL 666
22 ROENTGENSTRUKTURANALYSE 575 25.2.1 FLUESSIGPHASENEXTRAKTION 666
22.1 ROENTGENKRISTALLOGRAPHIE 576 25.2.2 FESTPHASENEXTRAKTION 667
22.1.1 KRISTALLISATION 576 25.3 METHODEN DER LIPIDANALYTIK 668
22.1.2 KRISTALLE UND ROENTGENBEUGUNG 579 25.3.1 CHROMATOGRAPHISCHE
METHODEN 668
22.1.3 DAS PHASENPROBLEM 583 25.3.2 MASSENSPEKTROMETRIE 673
22.1.4 MODELLBAU UND STRUKTURVERFEINERUNG 588 25.3.3 IMMUNASSAYS 673
22.2 KLEINWINKEL-ROENTGENSTREUUNG (SAXS) 589 25.3.4 WEITERE METHODEN IN
DER LIPIDANALYTIK 674
22.2.1 APPARATIVER AUFBAU 590 25.3.5 ONLINE-KOPPLUNG VERSCHIEDENER
ANALYSE
22.2.2 THEORIE 591 SYSTEME 675
22.2.3 AUSWERTUNG 593 25.4 ANALYTIK AUSGEWAEHLTER LIPIDKLASSEN 677
22.2.4 AUSBLICK: METHODENWEITERENTWICKLUNGEN 594 25.4.1
GESAMTLIPIDEXTRAKTE 677
22.3 FREIER ELEKTRONEN-LASER (FEL) 595 25.4.2 FETTSAEUREN 678
22.3.1 APPARATIVER AUFBAU UND THEORIE 595 25.4.3 UNPOLARE NEUTRALIIPIDE
679
22.3.2 PROBEN 596 25.4.4 POLARE ESTERLIPIDE 681
22.3.3 AUSWERTUNG 596 25.4.5 LIPIDHORMONE UND INTRAZELLULAERE
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 597 SIGNALTRANSDUKTOREN 685
25.5 LIPIDVITAMINE 689
25.6 LIPIDOMANALYTIK 692
TEIL III SPEZIELLE S T O F F G R U P P E N 25.6 AUSBLICK 694 I I I
SPEZIELLE S T O F F G R U P P E N WEITERFUEHRENDE LITERATUR 695
23 ANALYTIK SYNTHETISCHER PEPTIDE 601
23.1 PRINZIP DER PEPTIDSYNTHESE 601 26 ANALYTIK POSTTRANSLATIONALER
MODIFIKATIONEN:
23.2 UNTERSUCHUNG DER REINHEIT SYNTHETISCHER PHOSPHORYLIERUNG UND
ACETYLIERUNG
PEPTIDE 606 VON PROTEINEN 697
23.3 CHARAKTERISIERUNG UND IDENTITAET SYNTHETISCHER 26.1 FUNKTIONELLE
BEDEUTUNG VON
PEPTIDE 608 PHOSPHORYLIERUNGEN UND ACETYLIERUNGEN 697
IMAGE 7
XVI INHALT
26.1.1 PHOSPHORYLIERUNG 26.1.2 ACETYLIERUNG 26.2 STRATEGIEN ZUR ANALYSE
DER POSTTRANSLATIONALEN PHOSPHORYLIERUNG UND ACETYLIERUNG VON
PROTEINEN UND PEPTIDEN 26.3 TRENNUNG UND ANREICHERUNG PHOSPHORYLIERTER
UND ACETYLIERTER PROTEINE UND PEPTIDE 26.4 DETEKTION PHOSPHORYLIERTER
UND ACETYLIERTER
PROTEINE UND PEPTIDE 26.4.1 DETEKTION MITTELS ENZYMATISCHER,
RADIOAKTIVER, IMMUNCHEMISCHER UND FLUORESZENZBASIERENDER METHODEN 26.4.2
DETEKTION PHOSPHORYLIERTER UND ACETYLIERTER
PROTEINE MITTELS MASSENSPEKTROMETRIE 26.5 LOKALISATION UND
IDENTIFIZIERUNG POSTTRANSLATIONAL MODIFIZIERTER AMINOSAEUREN 26.5.1
LOKALISATION PHOSPHORYLIERTER UND ACETYLIERTER
AMINOSAEUREN MITTELS EDMAN-SEQUENZIERUNG 26.5.2 LOKALISATION
PHOSPHORYLIERTER UND ACETYLIERTER AMINOSAEUREN MITTELS
MASSENSPEKTROMETRISCHER
FRAGMENTIONENANALYSE 26.6 QUANTITATIVE ANALYSE POSTTRANSLATIONALER
MODIFIKATIONEN 26.7 ZUKUNFT DER ANALYTIK POSTTRANSLATIONALER
MODIFIKATIONEN
WEITERFUEHRENDE LITERATUR
TEIL IV NUCLEINSAEUREANALYTIK
27 ISOLIERUNG UND REINIGUNG VON NUCLEINSAEUREN 27.1 REINIGUNG UND
KONZENTRATIONSBESTIMMUNG VON NUCLEINSAEUREN 27.1.1 PHENOLEXTRAKTION
27.1.2 GELFILTRATION 27.1.3 ETHANOLPRAEZIPITATION DER NUCLEINSAEUREN
27.1.4 KONZENTRATIONSBESTIMMUNG VON NUCLEINSAEUREN 27.2 ISOLIERUNG
GENOMISCHER DNA 27.3 ISOLIERUNG NIEDERMOLEKULARER DNA 27.3.1 ISOLIERUNG
VON PLASMID-DNA AUS BAKTERIEN
27.3.2 ISOLIERUNG NIEDERMOLEKULARER DNA AUS EUKARYOTISCHEN ZELLEN 27.4
ISOLIERUNG VIRALER DNA 27.4.1 ISOLIERUNG VON PHAGEN-DNA
27.4.2 ISOLIERUNG VON DNA AUS EUKARYOTISCHEN VIREN 27.5 ISOLIERUNG
EINZELSTRAENGIGER DNA 27.5.1 ISOLIERUNG VON M L 3 - D N A 27.5.2 TRENNUNG
VON EINZEL- UND DOPPELSTRAENGIGER
DNA
27.6 ISOLIERUNG VON RNA 27.6.1 ISOLIERUNG VON CYTOPLASMATISCHER RNA
27.6.2 ISOLIERUNG VON POLY(A) +-RNA 27.7 ISOLIERUNG VON NUCLEINSAEUREN
UNTER
VERWENDUNG VON MAGNETISCHEN PARTIKELN 27.8. LAB-ON-A-CHIP WEITERFUEHRENDE
LITERATUR
697 28 AUFARBEITUNG VON NUCLEINSAEUREN 739
698 28.1 RESTRIKTIONSANALYSE 739
28.1.1 PRINZIP DER RESTRIKTIONSANALYSE 739
28.1.2 HISTORISCHER UEBERBLICK 740
699 28 .1 .3 RESTRIKTIONSENZYME 740
28.1.4 DER RESTRIKTIONSANSATZ UND SEINE ANWENDUNGEN 743 701 28.2
ELEKTROPHORESE 749
28.2.1 GELELEKTROPHORESE VON DNA 750
704 28.2.2 GELELEKTROPHORESE VON RNA 757
28.2.3 PULSFELDGELELEKTROPHORESE (PFGE) 758
28.2.4 ZWEIDIMENSIONALE GELELEKTROPHORESE 761
704 28.2.5 KAPILLARGELELEKTROPHORESE 764
28.3 FAERBEMETHODEN 764
705 28.3.1 FLUORESZENZFARBSTOFFE 764
28.3.2 SILBERFAERBUNG 767
706 28.4 NUCLEINSAEUREBLOTTING 767
28.4.1 BLOTTINGVERFAHREN 767
706 28.4.2 WAHL DER MEMBRANEN 767
28.4.3 SOUTHERN-BLOTTING 768
28.4.4 NORTHERN-BLOTTING 771
707 28.4.5 DOT- UND SLOT-BLOTTING 772
28.4.6 KOLONIE- UND PLAQUEHYBRIDISIERUNGEN 772
713 28.5 FRAGMENTISOLIERUNG 774
28.5.1 REINIGUNG UEBER GLAS -BEADS 774
713 28.5.2 REINIGUNG UEBER GELFILTRATIONS- ODER REVERSED- 715 PHCISE-
SAEULEN 774
28.5.3 ELEKTROELUTION 775
28.5.4 ANDERE METHODEN 775
28.6 LC-MS VON OLIGONUCLEOTIDEN 776
28.6.1 PRINZIP DER SYNTHESE VON OLIGONUCLEOTIDEN 776
719 28.6.2 UNTERSUCHUNG DER REINHEIT UND
CHARAKTERISIERUNG VON OLIGONUCLEOTIDEN 778
719 28.6.3 MASSENSPEKTROMETRISCHE UNTERSUCHUNG VON 719 OLIGONUCLEOTIDEN
780
720 28.6.4 IP-RP-HPLC-MS-UNTERSUCHUNG EINES 721
PHOSPHOROTHIOAT-OLIGONUCLEOTIDS 781
722 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 785
723 725 29 HYBRIDISIERUNG UND NACHWEISTECHNIKEN
725 VON NUCLEINSAEUREN 787
29.1 GRUNDLAGEN DER HYBRIDISIERUNG 788
730 29.1.1 PRINZIP UND DURCHFUEHRUNG DER HYBRIDISIERUNG 789
730 29.1.2 SPEZIFITAET DER HYBRIDISIERUNG UND STRINGENZ 790
730 29.1.3 HYBRIDISIERUNGSFORMATE 791
731 29.2 SONDEN ZUR NUCLEINSAEUREANALYTIK 798
732 29.2.1 DNA-SONDEN 799
732 29.2.2 RNA-SONDEN 800
29.2.3 PNA-SONDEN 801
733 29.2.4 LNA-SONDEN 802
733 29.3 MARKIERUNGSVERFAHREN 802
734 29.3.1 MARKIERUNGSPOSITIONEN 804
735 29.3.2 ENZYMATISCHE MARKIERUNGSREAKTIONEN 805
29.3.3 PHOTOCHEMISCHE MARKIERUNGSREAKTIONEN 807
736 29.3.4 CHEMISCHE MARKIERUNGSREAKTIONEN 807
737 29.4 NACHWEISSYSTEME 808
738 29.4.1 FAERBEMETHODEN 808
29.4.2 RADIOAKTIVE SYSTEME 808
29.4.3 NICHTRADIOAKTIVE SYSTEME 810
IMAGE 8
INHALT
XVII
29.5 AMPLIFIKATIONSSY STEME 820 32 ANALYSE DER EPIGENETISCHEN
MODIFIKATIONEN 897
29.5.1 TARGETAMPL IFIKATION 822 32.1 UEBERBLICK UEBER DIE
DETEKTIONSMETHODEN DER
29.5.2 TARGETSPEZIFISCHE SIGNALAMPLIFIKATION 822 DNA-METHYLIERUNG 898
29.5.3 SIGNALAMPLIFIKATION 823 32.2 METHYLIERUNGSANALYSE MIT DER
BISULFITTECHNIK 899
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 825 32.2.1 AMPLIFIKATION UND SEQUENZIERUNG VON
BISULFIT-BEHANDELTER DNA 900
30 POLYMERASEKETTENREAKTION 827 32.2.2 RESTRIKTIONSANALYSE NACH
BISULFIT-PCR 901
30.1 MOEGLICHKEITEN DER PCR 827 32.2.3 METHYLIERUNGSSPEZIFISCHE PCR 903
30.2 GRUNDLAGEN 828 32.3 ANALYSE DER DNA MIT METHYLIERUNGS-
30.2 .1 INSTRUMENTIERUNG 828 SPEZIFISCHEN RESTRIKTIONSENZYMEN 904
30.2.2 AMPLIFIKATION VON DNA 830 32.4 METHYLIERUNGSANALYSE DURCH
METHYLCYTOSIN-
30.2.3 AMPLIFIKATION VON RNA (RT-PCR) 833 BINDENDE-DOMAENE-PROTEINE 906
30.2.4 OPTIMIERUNG DER REAKTION 835 32.5 METHYLIERUNGSANALYSE DURCH
METHYLCYTOSIN-
30.2.5 QUANTITATIVE PCR 836 SPEZIFISCHE ANTIKOERPER 906
30.3 SPEZIELLE PCR-TECHNIKEN 839 32.6 METHYLIERUNGSANALYSE DURCH
DNA-HYDROLYSE
30.3.1 NESTED PCR 839 UND NEAREST-NEIGHBOR-ASSAYS, 907
30.3.2 ASYMMETRISCHE PCR 840 32.7 ANALYSE VON EPIGENETISCHEN
MODIFIKATIONEN
30.3.3 EINSATZ VON DEGENERIERTEN PRIMERN 840 DES CHROMATINS 908
30.3.4 MULTIPLEX-PCR 841 32.8 CHROMOSOMENKONFORMATIONSANALYSE 909
30.3.5 CYCLE SEQUENCING 841 32.9 AUSBLICK 910
30.3.6 /-V;'M MUTAGENESE 842 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 910
30.3.7 HOMOGENE PCR-DETEKTIONSVERFAHREN 842
30.3.8 QUANTITATIVE AMPLIFIKATIONSVERFAHREN 842 3 3
PROTEIN-NUCLEINSAEURE-WECHSELWIRKUNGEN 911
30.3.9 /N-S/FTI-PCR 843 33.1 DNA-PROTEIN-WECHSELWIRKUNGEN 911
30.3.10 WEITERE VERFAHREN 843 33.1.1 GRUNDLAGEN DER
DNA-PROTEIN-ERKENNUNG:
30.4 KONTAMINATIONSPROBLEMATIK 844 HELIKALE DOPPELSTRAENGE 911
30.4.1 VERMEIDUNG VON KONTAMINATIONEN 844 33 .1 .2 DNA-KRUEMMUNG 912
30.4.2 DEKONTAMINATION 845 33.1.3 DNA-TOPOLOGIE 914
30.5 ANWENDUNGEN 846 33.2 DNA-BINDUNGSMOTIVE 915
30.5.1 NACHWEIS VON INFEKTIONSKRANKHEITEN 846 33.3 SPEZIELLE
ANALYSEMETHODEN 916
30.5.2 NACHWEIS VON GENETISCHEN DEFEKTEN 848 33.3.1 FILTERBINDUNG 916
30.5.3 HUMANGENOMPROJEKT 850 33.3.2 GELELEKTROPHORESE 917
30.6 ALTERNATIVE VERFAHREN DER AMPLIFIKATION 852 33.3.3 BESTIMMUNG VON
DISSOZIATIONSKONSTANTEN 920
30.6.1 NUCLEIC ACID SEQUENCE BASED AMPLIFICATION 33.3.4 ANALYSE DER
DYNAMIK VON DNA-PROTEIN-
(NASBA) 852 KOMPLEXEN 921
30.6.2 STRAND DISPLACEMENT AMPLIFICATION (SDA) 852 33.4
DNA-FOOTPRINT-ANA\YSEN 923
30.6.3 HELICASE DEPENDENT AMPLIFICATION (HDA) 854 33.4.1 MARKIERUNG DER
DNA 925
30.6.4 LIGASE CHAIN REACTION (LCR) 855 33.4.2 PRIMER-EXTOI.S/ON-ANALYSE
FUER D N A 925
30.6.5 QSS- AMPLIFIKATION ( Q SS AMPLIFICATION) 856 33.4.3
HYDROLYSE-METHODEN 926
30.6.6 BRANCHED DNA AMPLIFICATION (BDNA) 857 33.4.4 CHEMISCHE REAGENZIEN
FUER MODIFIKATION
30.7 AUSBLICK 857 VON DNA-PROTEIN-KOMPLEXEN 928
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 858 33.4.5 INTERFERENZBEDINGUNGEN 930
33.4.6 CHEMISCHE NUCLEASEN 932
31 DNA-SEQUENZIERUNG 859 33.4.7 GENOMWEITE
DNA-PROTEIN-INTERAKTIONSANALYSEN 933
31.1 GELGESTUETZTE DNA-SEQUENZIERUNGSVERFAHREN 860 33.5 PHYSIKALISCHE
ANALYSEN 934
31.1.1 SEQUENZIERUNG NACH SANGER: DAS DIDESOXY- 33.5.1
FLUORESZENZ-METHODEN 934
VERFAHREN 864 33.5.2 FLUOROPHORE UND MARKIERUNGSVERFAHREN 934
31.1.2 MARKIERUNGSTECHNIKEN UND NACHWEISVERFAHREN 871 33.5.3
FLUORESZENZ-RESONANZ-ENERGIETRANSFER (FRET) 935 31.1.3 CHEMISCHE
SPALTUNG NACH MAXAM UND GILBERT 875 33.5.4 MOLEKULARE LICHTSONDEN (
MOLECULAR BEACONS) 936 31.2 GELFREIE DNA-SEQUENZIERUNGSMETHODEN 882
33.5.5 SURFACE PLASMON RESONANCE (SPR) 936
31.2.1 SEQUENZIERUNG DURCH STRANGSYNTHESE 33.5.6 SCANNING FORCE
MICROSCOPY (SFM) 937
(.SEQUENCING BY SYNTHESIS) 883 33.5.7 OPTICAL TWEEZER 938
31.2.2 SEQUENZIERUNG DURCH LIGATION 889 33.5.8 FLUORESCENCE CORRELATION
SPECTROSCOPY (FCS) 938
31.2.3 EINZELMOLEKUEL-SEQUENZIERUNG ( SINGLE 33.6
RNA-PROTEIN-WECHSELWIRKUNGEN 939
MOLECULE SEQUENCING) 891 33.6.1 FUNKTIONSVIELFALT DER RNA 939
31.2.4 ANDERE VERFAHREN 894 33.6.2 RNA-SEKUNDAERSTRUKTURPARAMETER UND
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 894 UNGEWOEHNLICHE BASENPAARUNGEN 939
33.6.3 DYNAMIK DER RNA-PROTEIN-ERKENNUNG 940
IMAGE 9
XVIII
INHALT
33.7 CHARAKTERISTISCHE RNA-BINDUNGSMOTIVE 942 35.2 ANALYSE DER
RNA-SYNTHESE IN VIVO 992
33.8 SPEZIELLE METHODEN ZUR ANALYSE VON 35.2.1 NUCLEAR-RUN-ON-ASSAY 993
RNA-PROTEIN-KOMPLEXEN 943 35.2.2 MARKIERUNG NASZIERENDER RNA MIT
5-FLUORO-
33.8.1 LIMITIERTE ENZYMATISCHE HYDROLYSE 944 URIDIN 993
33.8.2 MARKIERUNGSMETHODEN 944 35.3 DIE I ;-W'/RO-TRANSKRIPTION
KLONIERTER GENE IN
33.8.3 PRIMER-EXTENSION VON R N A 945 EXTRAKTEN UND PROTEINFRAKTIONEN
994
33.8.4 GEBRAEUCHLICHE RNASEN 945 35.3.1 KOMPONENTEN DES
/'-V/YRO-TRANSKRIPTIONS-
33.8.5 CHEMISCHE MODIFIKATION VON RNA-PROTEIN- ANSATZES 994
KOMPLEXEN 946 35.3.2 HERSTELLUNG TRANSKRIPTIONSAKTIVER EXTRAKTE UND
33.8.6 CHEMISCHE QUERVERNETZUNG 949 PROTEINFRAKTIONEN 995
33.8.7 EINBAU PHOTOREAKTIVER NUCLEOTIDE 950 35.3.3 PROMOTORSPEZIFISCHE
MATRIZEN-DNA UND
33.8.8 GENOMWEITE IDENTIFIZIERUNG VON DETEKTION DER IN-VITRO-
TRANSKRIPTE 995
TRANSKRIPTIONSSTARTSTELLEN (TSS) 951 35.4 DIE IN-VIVO- ANALYSE VON
PROMOTOREN IN
33.9 GENETISCHE METHODEN 952 SAEUGERZELLEN 998
33.9.1 7N-/RYBNW-METHODE 952 35.4.1 PLASMIDVEKTOREN FUER DIE ANALYSE VON
33.9.2 APTAMERE UND DAS SELEX-VERFAHREN 953 CW-AKTIVEN ELEMENTEN IN
SAEUGERZELLEN 998
33.9.3 GEZIELTE MUTATIONEN IN BINDEDOMAENEN 954 35.4.2 EINSCHLEUSEN VON
FREMD-DNA IN
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 955 SAEUGERZELLEN 1000
35.4.3 DIE CHARAKTERISIERUNG DER IN-VIVO- TRANSKRIPTE DER KLONIERTEN
PROMOTOREN 1001
TEIL V S Y S T E M A T I S C H E
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 1003
F U N K T I O N S A N A L Y T I K 36 HYBRIDISIERUNG
FLUORESZENZMARKIERTER
D N A ZUR GENOMANALYSE IN DER MOLEKULAREN
3 4 SEQUENZANALYSE 959 CYTOGENETIK 1005
34.1 SEQUENZANALYSE UND BIOINFORMATIK 959 36.1 METHODEN ZUR
HYBRIDISIERUNG FLUORESZENZ
34.2 DATENBANKEN 960 MARKIERTER DNA 1006
34.2.1 DATENABRUF 961 36.1.1 MARKIERUNGSSTRATEGIE 1006
34.3 WEBDIENSTE 964 36.1.2 DNA-SONDEN 1006
34.4 SEQUENZZUSAMMENSETZUNG 965 36.1.3 MARKIERUNG DER DNA-SONDEN 1007
34.5 MUSTER IN SEQUENZEN 966 36.1.4 /-.VW-HYBRIDISIERUNG 1008
34.5.1 SEQUENZSIGNALE: FUNKTIONALE MOTIVE 967 36.1.5
FLUORESZENZAUSWERTUNG DER HYBRIDISIERUNGS-
34.5.2 TRANSKRIPTIONSFAKTOR-BINDESTELLEN 968 SIGNALE 1008
34.5.3 IDENTIFIZIERUNG CODIERENDER BEREICHE IN DNA 968 36.2 ANWENDUNGEN:
FISH UND CGH 1009
34.5.4 PROTEINLOKALISIERUNG 969 36.2.1 ANALYSE GENOMISCHER D N A DURCH
FISH 1009
34.5.5 SEKUNDAERSTRUKTUR 970 36.2.2 VERGLEICHENDE GENOMISCHE
HYBRIDISIERUNG
34.6 HOMOLOGIE 970 (CGH) 1011
34.6.1 IDENTITAET, AEHNLICHKEIT UND HOMOLOGIE 970 WEITERFUEHRENDE LITERATUR
1014
34.6.2 ALIGNMENT 971
34.6.3 OPTIMALES ALIGNMENT 973 3 7 PHYSIKALISCHE UND GENETISCHE
GENKARTIERUNG 1015
34.6.4 ALIGNMENT FUER SCHNELLE DATENBANKSUCHEN: 37.1 GENETISCHE
KARTIERUNG: LOKALISIERUNG VON
BLAST 974 LOCI IM GENOM 1015
34.6.5 PROFILBASIERTE DATENBANKSUCHEN: PSI-BLAST 975 37.1.1
REKOMBINATION 1015
34.7 MULTIPLES ALIGNMENT UND KONSENSUSSEQUENZEN 977 37.1.2 GENETISCHE
MARKER 1017
34.8 SEQUENZ UND STRUKTUR 978 37.1.3 KOPPLUNGSANALYSE - DIE ERSTELLUNG
34.9 AUSBLICK 979 GENETISCHER KARTEN 1019
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 980 37.1.4 DIE GENETISCHE KARTE DES
MENSCHLICHEN
GENOMS 1021
35 ANALYSE VON PROMOTORSTAERKE UND AKTIVER 37.1.5 GENETISCHE KARTIERUNG
VON KRANKHEITSGENEN 1022
RNA-SYNTHESE 981 37.2 PHYSIKALISCHE KARTIERUNG 1023
35.1 METHODEN ZUR ANALYSE VON RNA-TRANSKRIPTEN 981 37.2.1
RESTRIKTIONSKARTIERUNG GANZER GENOME 1023
35.1.1 UEBERBLICK 981 37.2.2 KARTIERUNG MITTELS REKOMBINANTER KLONE 1025
35.1.2 NUCLEASE-S 1-ANALYSE VON R N A 982 37.2.3 ERSTELLUNG DER
PHYSIKALISCHEN KARTE 1026
35.1.3 RIBONUCLEASE-PROTEKTIONSASSAY (RPA) 986 37.2.4 ISOLIERUNG UND
IDENTIFIZIERUNG VON GENEN 1029
35.1.4 PRIMERVERLAENGERUNG (PRIMER EXTENSION) 988 37.2.5 TRANSKRIPTKARTEN
DES MENSCHLICHEN GENOMS 1031
35.1.5 NORTHERN-BLOT, DOT- UND SLOT-BLOT 990 37.2.6 GEN UND VERERBBARE
KRANKHEIT - DIE
35.1.6 QUANTITATIVE POLYMERASEKETTENREAKTION MUTATIONSSUCHE 1032
(REAL-TIME- PCR) 991 37.3 INTEGRATION DER GENKARTEN 1033
IMAGE 10
INHALT X I X
37.4 DAS MENSCHLICHE GENOM 1035 40.1.4 EINSATZ VON
ANTISENSE-OLIGONUCLEOTIDEN IN
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 1035 ZELTKULTUR UND IN TIERMODELLEN 1064
40.1.5 ANTISENSE-OLIGONUCLEOTIDE ALS NEUE
38 DIFFERENZIELLE GENAKTIVITAET 1037 ARZNEIMITTEL 1065
38.1 GRUNDPRINZIP DES DIFFERENTIAL DISPLAY 1037 40.2 RIBOZYME 1066
38.2 EXPERIMENTELLE DURCHFUEHRUNG DES 40.2.1 ENTDECKUNG UND
KLASSIFIKATION VON
DIFFERENTIAL DISPLAY 1038 RIBOZYMEN 1066
38.2.1 RNA-LSOLIERUNG 1038 40.2.2 ANWENDUNGEN VON RIBOZYMEN 1067
38.2.2 SYNTHESE DER CDNA 1039 40.3 RNA-INTERFERENZ UND MICRORNAS 1068
38.2.3 AMPLIFIKATION DURCH DIE ERSTE PCR 1039 40.3.1 GRUNDLAGEN DER
RNA-INTERFERENZ 1068
38.2.4 MODIFIKATIONEN DER PCR UND DER 40.3.2 RNA-INTERFERENZ DURCH
EXPRESSIONSVEKTOREN 1069
NACHWEISREAKTION 1040 40.3.3 ANWENDUNGEN DER RNA-INTERFERENZ 1070
38.2.5 POLYACRYLAMID-GELELEKTROPHORESE 1041 40.3.4 MICRORNAS 1070
38.2.6 AUFREINIGUNG VON PCR-PRODUKTEN 1042 40.4 APTAMERE: HOCH AFFINE
RNA- UND
38.2.7 NORTHERN-BLOT-ANALYSE 1042 DNA-OL IGONUCLEOTIDE 1072
38.2.8 KLONIERUNG DER CDNAS 1042 40.4.1 SELEKTION VON APTAMEREN 1072
38.2.9 ALTERNATIVE ZUR NORTHERN-BLOT-ANALYSE: 40.4.2 ANWENDUNGEN VON
APTAMEREN 1074
MICROARRAY-ANALYSEN 1043 40.5 AUSBLICK 1075
38.3 LEISTUNGSFAEHIGKEIT DES DIFFERENTIAL DISPLAY 1043 WEITERFUEHRENDE
LITERATUR 1076
38.3.1 ABGELEITETE METHODEN 1043
38.3.2 METHODENKOMBINATIONEN MIT DIFFERENTIAL 41 PROTEOMANALYSE 1077
DISPLAY 1043 41.1 DEFINITION DER AUSGANGSBEDINGUNGEN UND DER
38.3.3 DIFFERENTIAL DISPLAY UND MICROARRAY-ANALYSE 1044 FRAGESTELLUNG,
PROJEKTPLANUNG 1080
38.4 EINSATZMOEGLICHKEITEN DES DIFFERENTIAL DISPLAY 1044 41.2
PROBENVORBEREITUNG 1081
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 1045 41.3 DIE QUANTITATIVE ANALYSE DES PROTEOMS
MIT
TOP-DOWN- STRATEGIEN 1083
39 DNA-MICROARRAY-TECHNOLOGIE 1047 41.3.1 LABELFREIE
FOP-DEWN-PROTEOMANALYSEN 1083
39.1 RNA-ANALYSEN 1048 41.3.2 ISOTOPENLABELBASIERTE TOP-DOWN- PROTEOM-
39.1.1 ANALYSE DER TRANSKRIPTMENGEN 1048 ANALYSEN 1088
39.1.2 RNA-REIFUNG 1049 41.4 SSOFFOM-I(/?-PROTEOMSTRATEGIE 1095
39.1.3 RNA-STRUKTUR UND FUNKTIONALITAET 1049 41.4.1 LABELFREIE BOTTOM-UP-
PROTEOMANALYSEN 1096
39.2 DNA-ANALYSEN 1049 41.4.2 ISOTOPENLABELBASIERTE BOTTOM-UP- PROTEOM
39.2.1 GENOTYPISIERUNG 1049 ANALYSEN 1097
39.2.2 EPIGENETISCHE STUDIEN 1050 41.5 TARGETED PROTEOMICS 1098
39.2.3 DNA-SEQUENZIERUNG 1051 41.6 BIOINFORMATIK 1099
39.2.4 ANALYSE DER KOPIENZAHL GENOMISCHER 41.7 DISKUSSION UND AUSBLICK
1100
DNA-ABSCHNITTE 1052 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 1101
39.2.5 PROTEIN-DNA-INTERAKTIONEN 1053
39.3 MOLEKUELSYNTHESE 1054 4 2 METABOLOMICS UND PEPTIDOMICS 1103
39.3.1 DNA-SYNTHESE 1054 42.1 SYSTEMBIOLOGIE UND METABOLOMICS 1105
39.3.2 HERSTELLUNG VON RNAI 1054 42.2 TECHNOLOGISCHE PLATTFORMEN FUER
39.3.3 CHIPGEBUNDENE PROTEINEXPRESSION 1055 METABOLOMICS 1106
39.4 NEUE ANSAETZE 1055 42.3 METABOLOMISCHES PROFILING 1107
39.4.1 GENOMWEITE IDENTIFIZIERUNG FUNKTIONELL- 42.4 PEPTIDOMICS 1108
ESSENZIELLER GENE 1055 42.5 METABOLOMICS KNOWLEDGE MINING 1109
39.4.2 EINE UNIVERSELLE CHIPPLATTFORM 1056 42.6 DATAMINING 1110
39.4.3 STRUKTURANALYSEN 1057 42.7 ANWENDUNGSFELDER 1110
39.4.4 JENSEITS VON NUCLEINSAEUREN 1057 WEITERFUEHRENDE LITERATUR: 1111
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 1058
4 3 INTERACTOMICS - SYSTEMATISCHE
40 OLIGONUCLEOTIDE ALS ZELLBIOLOGISCHE PROTEIN-PROTEIN-WECHSELWIRKUNGEN
1113
WERKZEUGE 1059 43.1 PROTEIN-MICROARRAYS 1113
40.1 ANTISENSE-OLIGONUCLEOTIDE 1060 43.1.1 SENSITIVITAET DURCH
MINIATURISIERUNG -
40.1.1 WIRKWEISEN VON ANTISENSE-OLIGONUCLEOTIDEN 1061 AMBIENT ANALYTE
ASSAY 1114
40.1.2 TRIPLEXBILDENDE OLIGONUCLEOTIDE 1062 43.1.2 VON DNA- ZU
PROTEIN-MICROARRAYS 1115
40.1.3 MODIFIKATIONEN VON OLIGONUCLEOTIDEN ZUR 43.1.3 ANWENDUNGEN VON
PROTEIN-MICROARRAYS 1117
STEIGERUNG DER NUCLEASESTABILITAET 1062 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 1119
IMAGE 11
XX INHALT
44 CHEMISCHE BIOLOGIE 1121
44.1 CHEMISCHE BIOLOGIE - INNOVATIVE CHEMISCHE ANSAETZE ZUM STUDIUM
BIOLOGISCHER FRAGESTELLUNGEN 1121
44.2 CHEMISCHE GENETIK - KLEINE ORGANISCHE MOLEKUELE ZUR MODULATION VON
PROTEINFUNKTIONEN 1123
44.2.1 DAS STUDIUM VON PROTEINFUNKTIONEN MIT KLEINEN ORGANISCHEN
MOLEKUELEN 1125
44.2.2 VORWAERTS UND RUECKWAERTS GERICHTETE CHEMISCHE GENETIK 1127
44.2.3 CHEMO-GENOMISCHE ANSAETZE AM BEISPIEL DER BUMP-AND-HOLE- METHODE
1128
44.2.4 IDENTIFIZIERUNG VON KINASE-SUBSTRATEN MITHILFE DER
ASKA-TECHNOLOGIE 1131
44.2.5 BIOLOGISCHE SYSTEME MIT KLEINEN ORGANISCHEN MOLEKUELEN SCHALTBAR
MACHEN 1132
44.3 LIGATION EXPRIMIERTER PROTEINE - SYMBIOSE AUS CHEMIE UND BIOLOGIE
ZUM STUDIUM VON PROTEINFUNKTIONEN 1133
44.3.1 ANALYSE LIPIDIERTER PROTEINE 1134
44.3.2 ANALYSE PHOSPHORYLIERTER PROTEINE 1136
44.3.3 KONDITIONALES PROTEINSPLEISSEN 1136
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 1137
45 TOPONOMANALYSE 11 39
45.1 LICHTMIKROSKOPISCHE METHODEN IM HOCHDURCHSATZ 1139
45.2 ANTIKOERPERBASIERTE TOPONOMANALYSE MIT
MULTI-EPITOP-LIGAND-KARTIERUNG (MELK) 1140 45.2.1 KONZEPT DES
PROTEINTOPONOMS 1141
45.2.2 IMAGING CYCLER ROBOTS: GRUNDLAGE EINER TOPONOMLESETECHNOLOGIE
1142
45.2.3 EIN BEISPIEL: SPEZIFITAET UND SELEKTIVITAET DES
ZELLOBERFLAECHENTOPONOMS 1144
45.2.4 METHODEN DER TOPONOMANALYSE 1144
45.2.5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 1151
45.3 ABBILDENDE MASSENSPEKTROMETRIE 1151
45.3.1 ANALYTISCHE MIKROSONDEN 1151
45.3.2 IMAGES: MASSENSPEKTROMETRISCHE RASTERBILDER 1152 45.3.3
SMALDI-MS: DAS MATRIXDILEMMA 1153
45.3.4 SIMS- UND ME-SIMS-IMAGING: DIE ERWEITERUNG DES MASSENBEREICHS
1154
45.3.5 AUFLOESUNG VERSUS NACHWEISGRENZE 1154
45.3.6 MS-IMAGING ALS PHAENOMENOLOGISCHE METHODE 1154
45.3.7 MALDI-IMAGING ALS EXAKTE METHODE 1155
45.3.8 IDENTIFIZIERUNG UND CHARAKTERISIERUNG 1156
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 1157
4 6 SYSTEMBIOLOGIE 1159
46.1 ZIELE DER SYSTEMBIOLOGIE 1159
46.1.1 DEFINITION 1159
46.2 METHODISCHE ANSAETZE 1160
46.2.1 MODELLAUFBAU 1160
46.2.2 INDUKTIVER VERSUS DEDUKTIVER LOESUNGSANSATZ 1161 46.2.3
MATHEMATISCHE WERKZEUGE 1163
46.3 BEISPIELE FUER SYSTEMBIOLOGISCHE MODELLE 1163
46.3.1 STUDIEN IN DER PHARMAKOLOGISCHEN FORSCHUNG 1163 46.3.2
SIGNALTRANSDUKTION JAK/STAT 1166
46.3.3 RUECKKOPPLUNGSPROZESSE BEI DER AKTIVIERUNG VON T-LYMPHOCYTEN 1167
46.3.4 SIGNALTRANSDUKTION EGF-REZEPTOR/MAPK 1168 46.4 HUERDEN UND
PERSPEKTIVEN FUER DIE SYSTEMBIOLOGIE 1168
46.5 INTERNATIONALE FORSCHUNGSNETZWERKE 1169
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 1170
A N H A N G
ANHANG 1: STRAHLENSCHUTZ IM LABOR 1173
ANHANG 2: BIOLOGISCHE SICHERHEIT 1175
ANHANG 3: AMINOSAEUREN UND POSTTRANSLATIONALE MODIFIKATIONEN 1177
ANHANG 4: SYMBOLE UND ABKUERZUNGEN 1179
INDEX 1183 |
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