Gelelektrophorese - [Verfahren zur DNA-Analyse] - [Biologie, Gentechnik]
In diesem Video werden wir uns mit der Gelelektrophorese beschäftigen, einem Verfahren, mit Hilfe dessen sich einzelne DNA-Fragmente nach ihrer Größe auftrennen lassen.
Allein die Begriffserklärung wirft Fragen auf: Warum sollte man DNA-Fragmente - also DNA-Abschnitte nach ihrer Größe ordnen - was bezweckt man damit? Und was für DNA-Fragmente sind das, die man sich da anguckt? Und wie erfolgt der Vorgang der Auftrennung?
Die gesamte, genomische DNA eines Organismus, die in jeder Zelle vorliegt, ist ein einzelner langer, sehr dünner Faden. Damit überhaupt DNA-Abschnitte entstehen können, muss die DNA - nachdem man sie aus einem Organismus isoliert hat - aufgeschnitten und in Fragmente bzw. Abschnitte zerlegt werden. Diesen Schritt übernehmen sogenannte Restriktionsenzyme - diese kann man sich wie molekulare Scheren vorstellen (Video einblenden), die die DNA an spezifischen Erkennungssequenzen schneiden, sodass aus der gesamten, genomischen DNA ganz viele unterschiedlich große DNA-Fragmente entstehen.
Diese unterschiedlich großen DNA-Fragmente lassen sich anschließend als Banden auf einem Elektrophorese-Gel einfach sichtbar machen. Die Fragmente werden an einem Ende eines halbfesten Gels (meist aus Agarose oder Polyacrylamid), das in einer mit Pufferlösung gefüllten Wanne liegt, in Taschen gegeben, die anschließend auf dem Gel entlang wandern. Warum machen sie das? Aufgrund der negativ geladenen Phosphatgruppen, die die DNA trägt, ist sie selbst auch leicht negativ geladen. Ihr wisst, dass sich entgegengesetzte Ladungen anziehen - wenn man ein elektrisches Feld so anlegt, dass sich die Fragmente beim negativen Pol, der Kathode, befinden, dann wird die DNA vom positiven Pol angezogen und wandert entsprechend zum positiven Pol nach unten. Das Gel weist Poren auf - kleine Poren, wodurch das Gel als Sieb fungiert. Weil die Poren im Gel klein sind, hat das zur Folge, dass kleine DNA-Moleküle schneller das Gel durchwandern als größere Moleküle. Auf diese Weise findet also die Auftrennung der DNA-Fragmente nach ihrer Größe statt: Kürzere Fragmente wandern schneller (und dadurch auch im selben Zeitraum weiter) als die längeren Fragmente (sichtbar machen neben dem Gel: kürzere Fragmente; längere Fragmente). Indem man die Fragmente beispielsweise mit einem radioaktivem Isotop markiert oder mit einem fluoreszierendem Farbstoff versieht, können die DNA-Fragmente als sogenannte Banden im Gel sichtbar gemacht werden. Wenn im Zusammenhang der Gelelektrophorese die Rede von Bandenmuster ist, dann sind das Bereiche im Gel, in denen sich die DNA-Fragmente ansammeln.
Soviel zum Ablauf der Gelelektrophorese. Wie eben erwähnt, nutzt man je nach Anwendungsbereich der Gelelektrophorese ein Gel entweder aus Agarose oder aus Polyacrylamid. Weil ein Polyacrylamid-Gel engere Maschen besitzt, kann es für die Auftrennung kleinerer Moleküle genutzt werden kann im Vergleich zur Agarose-Gelelektrophorese, die etwas weitmaschiger ist und somit größere Moleküle wie DNA auftrennen kann. Derartige Unterschiede sind aber zumindest im schulischen Kontext nicht relevant zu lernen.
Nachdem wir jetzt wissen, wie der Vorgang der Auftrennung von DNA-Molekülen erfolgt, können wir uns der viel wichtigeren Frage nach dem Warum widmen - warum ordnet man DNA-Fragmente nach ihrer Größe und um was für DNA-Fragmente handelt es sich dabei?
![Polymerase-Kettenreaktion (PCR) - Ein Verfahren zur Vervielfältigung von DNA [Biologie, Oberstufe]](/img/d.gif)
Пікірлер: 86
Ich schreibe übermorgen Bio LK Abi und ich wollte mich dafür bedanken, dass deine Videos immer weitergeholfen haben auch wenn ich schon am verzweifeln war :')
@JD-td6dc
Жыл бұрын
Dem würde ich mich mal anschließen. Viel Glück und Erfolg an alle
@sailes4939
Жыл бұрын
viel glück
@harn9569
Жыл бұрын
Geht mir genauso, vielen Dank für Alles!
@jonathanlu8436
Жыл бұрын
Viel Glück! Ich schreib auch morgen!
@user-yw2bt3pw1c
Жыл бұрын
Welche Themen willst du wählen, falls du in Niedersachsen schreibst?
Das Timing ist echt perfekt, übermorgen Bio-LK-Abi in NRW. Egal wie es am Ende ausgeht, ich möchte mich jetzt schonmal für deine ganze Arbeit bedanken, mit der du uns das Lernen so sehr erleichterst! Du hilftst wirklich vielen Leuten damit, "keep up the good work"! Auch danke im Namen meines Bio-LKs!
@hendrikhans3729
Жыл бұрын
Hier genau so, in 21 Stunden geht es los...
@unknowngirl2362
Жыл бұрын
Same here viel Glück für morgen Leute!
@AnnaBojko-kt8jp
Жыл бұрын
@@unknowngirl2362 hä kenne ich dich igendwoher
@janm2061
Жыл бұрын
@@hendrikhans3729 oder auch nicht🥲
@hendrikhans3729
Жыл бұрын
@@janm2061 Uff, ich hab's schon hinter mir...
Jetzt schreibe ich auch mal einen Kommentar: ich saß die letzten Wochen nur an Büchern und vor allem deinen Videos um mich für das Bio Abitur in 2 Tagen vorzubereiten. Deine Videos waren mit Abstand die beste Methode um mir die einzelnen Themen detailliert und super einfach erklärt näher zubringen! Du bist wirklich auf KZread der einzige der so super Videos macht, du hättest viel mehr Aufmerksamkeit und Aufrufe und Abos verdient. Sehr gerne weiter so!
Mein GOAT Toby rettet meine Abi prüfung übermorgen. Messi
Du bist der Beste!!! In Hamburg ist in drei Tagen Bio Abi und du lädst ein Video zu einem der Unterthemen hoch das mir noch ein bisschen schwerer fällt. Ohne dich würde mein Bio Abi wahrscheinlich deutlich schlechter ausfallen, du hast keine Ahnung was für eine riesige Hilfe für Tausende bist... Vielen Dank Toby
Vielen Dank an dich, lieber Teachertoby!! Ich habe heute in Niedersachsen Bioabi geschrieben und auch wenn ich mein Ergebnis erst in 2 Monaten bekomme, möchte ich mich schon einmal sehr dafür bedanken, dass du diese Videos für uns Schüler hier auf KZread hochlädst :) Deine Videos haben mir mit Abstand am besten bei der Vorbereitung geholfen und dafür gesorgt, dass ich heute in der Klausur gut mit den Aufgaben arbeiten konnte :)
übermorgen Bio LK Abi NRW, ich schwöre du hast mich so gecarried teilweise, deine Videos echt strong! Habe durch dich viel gelernt, Danke !
Hi Toby! Deine Videos haben mich die gesamte Oberstufe begleitet. Besonders im Bio LK wäre ich ohne deine Videos echt hilflos gewesen. Damit möchte ich mich für deine Arbeit und dein gutes Herz bedanken!
Haben morgen meine mündliche Prüfung in Bio. danke für alles über zwei Jahre!
Ey du bist der Beste!! Jetzt wo ich das Thema habe hast du frisch ein Video dazu rausgebracht. Ohne dich würd ich den LK nicht so schaffen! Danke
Was ein timing
Hey ich liebe deine Videos :) So eine tolle Darstellung nicht zu kompliziert und trotzdem noch alles ausführlich erklärt. Morgen schreibe ich Bio Abitur und bin unteranderem wegen dank dir auf jeden Fall relativ gut vorbereitet ! Dankeschön mach weiter so
Auch wenn das viele bereits getan haben, möchte auch ich mich bei dir bedanken! :)) Ich habe mich entschieden Bio LK zu wählen, obwohl mein Bio Unterricht die letzen Jahre (sagen wir mal )"bescheiden" war. Ich habe gemerk, dass vieles, was ich mir die letzten Jahre erarbeitet hatte, nicht vollständige ist oder sogar falsch und dass wir den Großteil der Themen nie behandelt hatten. Demnach musst ich mir dieses Schuljahr alle vier Themen noch einmal erarbeiten. Das war echt stressig. Ökologie haben wir zum Beispiel nie wirklich behandelt und Genetik ist echt lange her gewesen. Meine Lehrerin hat ihr Bestes gegeben, dass wir den ganzen Schulstoffe noch irgendwie in unsere Köpfe bekommen, aber demnach hatten wir pro Thema auch nur ungefähr jeweils 6 Wochen Zeit. Deine Videos haben mich bei der Nacharbeitung wirklich gerettet, weil ich mir die Themen noch einmal genau anschauen und die Zusammenhänge verstehen konnte. Ich habe mitlerweile wirklich fast jedes deiner Videos mir angeschaut! Ich lieben Biologie und bin dir echt dankbar, dass du dazu beigetragen hast, dass ich trotz diesem chaotischen und stressigen Jahr meine Zuneigung zu dem Fach nicht verloren habe. ^^ Ich schreibe in vier Tagen, am Montag den 15.05, in Berlin mein Bio Abi. Bitte mögen die Themen alle wunderbar sein 😅!!! Für alle die schon geschrieben haben, hoffe ich, dass alles gut gelaufen ist! Denen, die noch schreien, wünsche ich viel Glück!!! Ich glaube, dass ich grundlegend Inhaltlich alles wichtige in meinem Kopf habe ... an der Anwendung mangelt es...😅 Das wird schon!!! Vielen Dank!!!!😊
MIttwoch Bio Abi und du rettest mein Leben mit deinen Videos, danke!!!
Vor einigen Tagen noch ein Video dazu gesucht. Vielen vielen Dank für das Video und natürlich auch für all die anderen, die helfen wirklich enorm beim Lernen. Einfach nur spitze und vor allem so detailreich. Manchmal frag ich mich sowas wie: ja aber warum ist das denn so. 3 Sekunden später erklärst du es dann, sodass man es genau versteht. Besonders deine Videos mit den Klausuraufgaben sind echt sehr gut. Mach bitte weiter so und helfe Schülern nach meinem Jahrgang (in 2 Tagen ist es soweit). Ein ganz großes Dankeschön
Das haben Sie wieder einmal hervorragend zusammengefasst. Leichte Erklärungen, gute Veranschaulichungen und ein gutes Anwendungsbeispiel. Haben Sie herzlichen Dank dafür!
PERFEKTES TIMING!!!!!!!!!
Hi Tobi, Bio Lk Prüfung am Freitag war echt leicht und es sind keine schwierigen Themen drangekommen. Dank dir hatte ich diese trotzdem mit leichtigkeit verstanden. Und auch natürlich all die anderen Themen dank deiner Videos. Vielen Dank! Ich wünsche dir noch ein erfolgreiches Leben :))!
Endlich habe ich es verstanden!!! Danke für das mega anschauliche Video 🥺
Wer hätte gedacht dass ich im Medizinstudium deine Videos noch mal schaue 😂❤
LOL das Video hab ich jetzt, aber exakt jetzt, gebraucht. Danke!
In 11 Stunden Bio abi und du hilft mir so krass mit dem Video
Danke für die mega guten Videos. 😊
Super geklärt danke 😊😊
Würde mich über weitere Genetik anwendunsaufgaben Videos freuen:)
Hey ich finde deine Videos super und nutze sie gerne um mich noch über den Schulstoff hinaus weiter zu bilden. Daher wollte ich fragen, ob die 5 fehlenden Videos zu Immunbiologie noch kommen oder nicht :)
Ich schreibe morgen Bio Abi in BW, ohne deine videos hätte ich den letzten zwei Jahren nichts hingekriegt!! Großer Lob an dir, und vielen vielen Dank! Kann ich dich irgendwie unterstüzen?
Danke schön
Danke für das tolle Video 🙏🙏🙏 Btw welches Programm benutzt du für deine Videos?
Morgen Bio Abi... Richtig Bock. Danke für die ganzen Videos von dir hat mir echt geholfen 🙏🏻 Edit: Oder auch nicht. Wegen technischer Probleme wird die Klausur in NRW um 2 Tage verschoben🤡 Kannst du dir nicht ausdenken
Hey, ein Video zu Anwendungsaufgaben wäre super hilfreich! :)
Morgen Lk Abi! Danke!
Teacher Toby GOAT🐐🐐🐐
@lilbigp4036
Жыл бұрын
🔥
Übermorgen Bio LK Abi x_x danke vielmals für die tollen Videos!!
@barneystinson951
3 ай бұрын
Jo in 2 Stunden😂
Mittwoch Abi- Bw
Morgen Abitur 🫡
Hi, welches Programm benutzt du für deine Videos, also um so einen weißen screen mit Bildern zu erstellen?
Kannst du ein Video noch zu Anwendungen der Gelektrophorese machen ?
Kann es auch sein, dass die DNA Sequenz erst einmal durch die PCR vervielfältigt wird und dann erst das Restriktionsenzym nutzt, um die vervielfältigten DNA-Sequenz an einer spezifischen Abschnitt zu schneiden?
wir schaffen das ! XD
Hey, ich hab in zwei Wochen meine mündliche Abiturprüfung in Bio! Könntest du dazu vielleicht auch mal eine Video machen also z.B.mögliche Aufgaben für Teil 1 und Teil 2 der Prüfung☺️?
Joa, ich wollte eigentlich heute abend noch den obligatorischen 'ich schreibe morgen Bio Abi' Kommentar schreiben, aber gut, dann halt den 'ich schreibe freitag Bio LK' Kommentar, was will man machen. Viel Erfolg euch allen 🎉
@teachertoby
Жыл бұрын
😂😂 die Gelassenheit gefällt mir 🤣. Viel Erfolg dir!
@Saraaaa67
Жыл бұрын
@@teachertoby vielen Dank, die Gelassenheit ist auch nur da, weil ich mich jetzt damit abgefunden habe (es geht ja nicht nur mir so und ich bin eigentlich ziemlich optimistisch, das gut hinzukriegen) und zum Glück die nächste Klausur danach erst am Mittwoch schreibe. Will mich nicht unnötig aufregen, man kann an der Situation ja nichts ändern 🤷🏼♀️
Hi ist nicht die Kathode positiv und die Annode neg?
Ich finde auch, dass Du der Beste bist, wobei der, durch den ich auf Dich aufmerksam geworden bin, auch in Deiner Liga spielt. Aaber: Ich hab's nicht verstanden. Warum beim Vaterschaftstest Bande 3 und Kandidat 3 und nicht Bande 2 und Kandidat 1? Geht es um die Einmaligkeit? - Dann hab' ich's vielleicht doch verstanden. - Zum Glück ist mein Bio-Abi schon 40 Jahre her und damals scheint mir aus heutiger Sicht alles einfacher gewesen zu sein. Zwar gab's damals auch schon Gene und die DNA, aber sooo genau mussten wir nicht hinschauen.
Ich schreib in 2 Minuten Bio LK. Danke fuer deine HIlfe :-)
@daveinder3903
Жыл бұрын
Bezweifel ich
@teachertoby
Жыл бұрын
:D :D :D ob in 2 Minuten im HomeOffice, oder dann doch in zwei Tagen im NRW oder BW-Abi: Viel Erfolg euch allen - Ihr packt das! :3
@lilbigp4036
Жыл бұрын
@@teachertoby ich will dich heiraten ❤💍
Kandidat 3 ist mal eben zum Milch holen gegangen 😂
Ich war auch hier.
an alle Bio-Abiturienten gehört das schon zur Molekulargenetik und kann also bei mir im Bio gA Niedersachsen nicht drankommen?
@vittoriosegondo8977
Жыл бұрын
Gelelektrophorese gehört zur Gentechnik
@dhaussmann8774
Жыл бұрын
Das kann bei Evolution drankommen
omg Viel Glück an Alle hier :)
Hey Toby, hast du insta? Würde gerne mehr Lerninhalte auf insta von dir sehen LG :))
morgen Bio Abi mal sehen wie's wird😭😭😭😭😭😭😭😭
Was ist das denn
morgen bio klausur😅
Männers habt ihr gut gelernt?