Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erbmaterial unter der Leselupe

28.01.2008
Direkte Sequenzierung von RNA-Einzelsträngen durch spitzenverstärkte Raman-Spektroskopie

Das genetische Alphabet besteht aus vier Buchstaben. Auch wenn unsere Körperzellen unsere Erbmoleküle ständig dechiffrieren, können wir im Labor nicht so ohne weiteres eine DNA-Sequenz ablesen. Wissenschaftler brauchen komplexe, sehr aufwändige Analysenmethoden, um die individuellen Codes der DNA zu knacken.

Volker Deckert und sein Team vom Institute for Analytical Sciences (ISAS) in Dortmund haben kürzlich eine Methode entwickelt, die einen Weg zur direkten Sequenzierung des Erbmaterials weisen könnte. Das Verfahren basiert auf einer Kombination von Raman-Spektroskopie und Rasterkraftmikroskopie.Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, gelang es Deckert und Elena Bailo, die nächste Verwandte der DNA - die RNA - zu analysieren.

Direkte Sequenzierung bedeutet, die vier Buchstaben des genetischen Codes zu lesen wie mit einer Lupe. Ein DNA- oder RNA-Strang hat einen Durchmesser von nur zwei Nanometern, entsprechend stark muss die Vergrößerung sein. Deckerts Team nutzt dazu ein Rasterkraftmikroskop. Eine winzige versilberte Glasspitze fährt, vom Mikroskop gelenkt, über den RNA-Strang. Ein auf diese Spitze fokussierter Laserstrahl regt den Abschnitts des Strangs, der gerade abgerastert wird, und versetzt ihn in Schwingungen. Aus dem Streulichtspektrum (Ramanspektrum) lassen sich genaue Rückschlüsse auf die molekulare Struktur ziehen. Jeder genetische Buchstabe, sprich jede der vier Nucleobasen, schwingt anders und erzeugt daher einen charakteristischen spektralen "Fingerabdruck".

Eine direkte Auflösung einzelner Basen ließ sich zwar nicht erreichen, ist aber auch gar nicht notwendig. Die Spitze muss lediglich in Intervallen von jeweils einem Base-Base-Abstand über den RNA-Strang bewegt werden. Auch wenn die gemessenen Daten dann aus einer Überlagerung der Spektren einiger benachbarter Nucleobasen bestehen, sollte sich daraus die Sequenz der RNA ableiten lassen.

Wenn sich die Methode, die als "Spitzenverstärkte Raman-Spektroskopie" (TERS von engl. Tip-enhanced Raman Spectroscopy) auch auf DNA übertragen lässt, könnte sie die Entschlüsselung des Erbguts revolutionieren. Herkömmliche Methoden zur DNA-Sequenzierung sind sehr komplex, funktionieren nur indirekt und benötigen eine große Menge Erbmaterial. Die von Deckert entwickelte TERS dagegen "liest" den Code direkt, ohne chemische Hilfsmittel oder Umwege. Und es wird nur ein einzelner DNA-Strang benötigt. "Die DNA-Sequenzierung könnte ganz einfach werden," sagt Deckert, "wie das Scannen eines Strichcodes an der Supermarktkasse."

Angewandte Chemie: Presseinfo 04/2008

Autor: Volker Deckert, ISAS Dortmund (Germany), http://www.isas.de/index.php?id=491

Angewandte Chemie, doi: 10.1002/ange.200704054

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de

Weitere Berichte zu: DNA Erbmaterial RNA-Strang Sequenzierung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zusammenarbeit von Fraunhofer und Universität in Würzburg bringt Medizinforschung voran
18.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

nachricht Alexa und Co in unserem Kopf: Wo die Stimmerkennung im Gehirn sitzt
18.12.2017 | Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Carmenes“ findet ersten Planeten

Deutsch-spanisches Forscherteam entwirft, baut und nutzt modernen Spektrografen

Seit Januar 2016 nutzt ein deutsch-spanisches Forscherteam mit Beteiligung der Universität Göttingen den modernen Spektrografen „Carmenes“ für die Suche nach...

Im Focus: Fehlerfrei ins Quantencomputer-Zeitalter

Heute verfügbare Ionenfallen-Technologien eignen sich als Basis für den Bau von großen Quantencomputern. Das zeigen Untersuchungen eines internationalen Forscherteams, deren Ergebnisse nun in der Fachzeitschrift Physical Review X veröffentlicht wurden. Die Wissenschaftler haben für Ionenfallen maßgeschneiderte Protokolle entwickelt, mit denen auftretende Fehler jederzeit entdeckt und korrigiert werden können.

Damit die heute existierenden Prototypen von Quantencomputern ihr volles Potenzial entfalten, müssen sie erstens viel größer werden, d.h. über deutlich mehr...

Im Focus: Error-free into the Quantum Computer Age

A study carried out by an international team of researchers and published in the journal Physical Review X shows that ion-trap technologies available today are suitable for building large-scale quantum computers. The scientists introduce trapped-ion quantum error correction protocols that detect and correct processing errors.

In order to reach their full potential, today’s quantum computer prototypes have to meet specific criteria: First, they have to be made bigger, which means...

Im Focus: Search for planets with Carmenes successful

German and Spanish researchers plan, build and use modern spectrograph

Since 2016, German and Spanish researchers, among them scientists from the University of Göttingen, have been hunting for exoplanets with the “Carmenes”...

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Carmenes“ findet ersten Planeten

18.12.2017 | Physik Astronomie

Fehlerfrei ins Quantencomputer-Zeitalter

18.12.2017 | Physik Astronomie

Konsortium erhält 2 Millionen Euro Förderung für neue MR-kompatible elektrophysiologis

18.12.2017 | Medizintechnik