Biochemie - Nachweismethoden Verwandschaft

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Biochemische Nachweismethoden für Verwandtschaft, Referat, Hausaufgabe, Biochemie - Nachweismethoden Verwandschaft
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Referat

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 à 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 à Präzipitat
- Grad der Verklumpung als Messlatte für Verwandtschaft
- hoher Verklumpungsgrad à große Ähnlichkeit in Proteinen (in DNS) des Immunsystems 
 à großer Grad an Verwandtschaft
- Menge an unterschiedlichen Proteinen à Folge unterschiedlich vieler Mutationen seit der Trennung
   der Entwickelungslinien
 
Beispiel:   
- Känguru (aplazentar) und Mensch (plazentar) liegen verwandtschaftlich weit auseinander
 à 0 % Ausfällung
- Schimpanse und Mensch liegen verwandtschaftlich nah zusammen à 85 % Ausfällung 
   à restlichen 15 % sind Schimpansenspezifische Proteine
 
(2) DNA-Hybridisierung 
 
Vorgehen:
(a) Schmelzen (langsames Erhitzen) der DNA à Lösen der Wasserstoffbrückenbindungen bis der
     Doppelstrang in zwei Einzelstränge zerfällt
     à 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 à Ausbildung von H+- Brücken
     zwischen komplementären Basen der beiden DNA-Moleküle
    à 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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