Differntielle Zentrifugation und Dichtegradientenzentrifugation?

3 Antworten

Besser als Spektrum & Wiki kann ich es auch nicht, obwohl ich es vor vielen Jahren in der mikrobiologischen Forschung gemacht habe.

Am Einfachsten kann man es sich so merken:

DiffZ: Hier steigert man stufenweise die Umdrehungsgeschwindigkeit und entnimmt nach jeder Stufe das Zentrifugat. So erhält man distinkte Fraktionen nach "Schwere" (von Bioschmodder über Einzeller, Bakterien, Zellkerne, Viren zu DNA/RNA).

Dichtegradient: Hier wird die Probe auf ein Lösemittel aufgetragen, welches einen Dichtegradienten aufweist /d.h. vom oberen Rand des Lösemittels bis zum Boden nimmt die Dichte zu). Das erreicht man z.B. indem man Saccharoselösungen mit verschiedenen Konzentrationen nimmt und mehrere Schichten sorgfältig von stärkster Konz zu schwächster übereinander aufträgt. Wenn man das Ganze einige Zeit in der Ultrazentrifuge wirbeln läßt, erhält man einen hübschen (mehr oder weniger stufigen) Dichtegradienten.

Hi,

diese Dichtegradientenzentrifugation habe ich auch gerade in Bio im Zuge des Meselson-Stahl-Experiments (DNA-Replikation) :)

Also, bei der Dichtegradientenzentrifugation hat man einen Dichtegradienten. Also du hast einen Stoff in verschiedenen Dichten übereinander geschichtet, sodass zum Boden hin die Dichte zunimmt. Man gibt einen Stoff hinein und je nachdem, welche Dichte dieser hat, bildet sich an ebendieser Stelle im Dichtegradienten eine Bande. Wir bleiben mal beim Meselson-Stahl-Experiment und ich erläutere dieses dir kurz, damit du das in einem ziemlich wichtigen Zusammenhang kennen lernst.

Also, das Meselson-Stahl-Experiment ist ein Experiment, was quasi die semikonservative Theorie nachweist. Diese besagt, dass die DNA zur Hälfte aus der ursprünglichen und zur Hälfte aus der synthetisierten DNA besteht. Man überführt E. coli Bakterien in ein Medium, welches nur das Stickstoffisotop 15 enthält. Nun ist in der DNA dieses Isotop eingelagert (schwere DNA). Nach der Kultivierung überführt man diese in ein Medium mit dem Stickstoffisotop 14, wie es normalerweise vorliegt. Nun wird nach der ersten und der zweiten Replikation je eine Zentrifugation durchgeführt. Das Ergebnis ist folgendes:

  • Bei den Bakterien, die nur im Medium mit dem Stickstoffisotop 15 waren, bildet sich eine Bande beider Dichte, die eben das Isotop aufweist.
  • Nach der ersten Replikation haben wir genau zwischen der Dichte des 15-Isotops und des 14-Isotops eine Bande. Wir haben hier also eine halbschwere DNA.
  • Nach der zweiten Replikation haben wir zwei Banden: Eine beim 14-Isosop und eine an der Stelle wie nach der ersten Replikation.

Und was sagt uns das jetzt?

Ganz einfach: Nach der ersten Replikation muss ein Teil (nämlich genau die Hälfte) der DNA synthetisiert worden sein; Wenn wir jetzt die zweite Replikation betrachten, haben wir einmal eine halbschwere DNA. Diese wird synthetisiert und somit muss ja ein Teil wieder halbschwer, der andere Teil leichte DNA sein. Wir haben ja einen Strang 15 und einen Strang 14, synthetisiert und zur Hälfte neu zuammengetzt ergibt dann eben obiges Ergebnis. Das spricht für die semikonservative Replikation. Man könnte im Ersten Moment vielleicht denken, dass es auch dem dispersen Modell entspricht. Aber: Beim dispersen Modell hätten wir an ganz vielen Stellen irgendwo zwischen 14N und 15N mehrere Banden, da jede DNA anders zusammengesetzt wäre aus den Stücken. Der konservativen Methode kann das auch nicht entsprechen, da wir nur Banden bei 14N und 15N hätten, nirgends dazwischen.

So, das soll's damit gewesen sein. Die differentielle Zentrifugation kann ich dir leider nicht erklären. Ich hoffe dennoch, dass ich dir die Dichtegradientzentrifugation gut genug erläutern konnte. Bei noch offenen Fragen melde dich gern!

LG

Du brauchst hierzu Bilder, schau dir youtube videos an.

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