Genmarker und Hybridisierung

Hallo!
Also ich muss dringend herausfinden, wie Genmarker und Hybridisierung zusammenhängen.
Irgendwie suche ich schon seit 2 Tagen nach guten Quellen, aber ich finde nichts, was mich wirklich weiterbringt.
Es wäre sehr nett, wenn mir das jemand erklären würde!

PS: Sind Genmarker, Markergen und DNA-Marker das Gleiche? Und wenn nicht, wo liegt der Unterschied?

Hallo Johanna, es ist nicht mein Fach aber vielleicht reichts. Hybridisieren kann man (außer klassisches Hybridisieren) zB mittels Gentransfer. Dabei werden die zu übertragenden Gene nicht gezielt in das Wirtsgenom eingebaut sondern zusammen mit Reduktasen, Tranferasen, Polymerasen usw zugegeben. An die Einbaugene koppelt man Marker, damit man mittels zB UV-Licht die erfolgreich hybridisierten Gene oder Zellen erkennen, auslesen und vermehren kann.

Die Marker können selbst Gene sein, das sind Markergene. Sie können genetisch inaktive zB radioaktive Isotope sein, die an das Einbaugen gekoppelt sind und den Einbauort innerhalb des Wirtsgenoms anzeigen,das sind Genmarker.
Will man ganze DNA-Sequenzen mittels Gensonden auslesen, braucht man wohl DNA-Marker. Gruß, eck.

Hallo!

Das klingt für mich alles ein bisschen halbrichtig - oder täusche ich mich da?

Das Wort „Hybridisierung“ wird für verschiedene Techniken in der Biologie verwendet. Mich dünkt aber, dass das, was Du zu beschreiben versuchst, nicht die Hybridisierung, sondern die Transformation ist:

Hallo Johanna, es ist nicht mein Fach aber vielleicht reichts.
Hybridisieren kann man (außer klassisches Hybridisieren) zB
mittels Gentransfer. Dabei werden die zu übertragenden Gene
nicht gezielt in das Wirtsgenom eingebaut sondern zusammen mit
Reduktasen, Tranferasen, Polymerasen usw zugegeben.

Wenn Du über Gentransfer sprichst, ist es doch ein wenig komplizierter. Da müssen wir erst zwischen Bakterien und Eukaryoten unterscheiden und dann über Vektoren und dergleichen reden, aber ich glaube, dass das hier eh nicht gemeint ist.

Die Marker können selbst Gene sein, das sind Markergene.

Diese können ein Substrat zu einem Farbstoff umsetzen (z. B. das XGal-System) oder eine Resistenz gegen ein Antibiotikum bewirken. (Nur die Harten komm’n in’ Garten. Soll heißen: Nur die resistenten Zellen überleben). Man spricht auch von „Reporter-Genen“ (finde ich treffender).

Sie
können genetisch inaktive zB radioaktive Isotope sein, die an
das Einbaugen gekoppelt sind und den Einbauort innerhalb des
Wirtsgenoms anzeigen,das sind Genmarker.

Ich weiß zwar nicht, wie ein Isotop „genetisch inaktiv“ (oder „genetisch aktiv“) sein kann, aber im Prinzip ist das so richtig. In der Regel wird das Phosphor-Isotop 32P. Phosphor eignet sich deswegen so gut, weil es nur in wenigen organischen Verbindungen auftaucht, aber in den Nukleinsäuren einen sehr großen Anteil ausmacht.

Will man ganze DNA-Sequenzen mittels Gensonden auslesen,
braucht man wohl DNA-Marker. Gruß, eck.

DNA-Sequenzen werden nicht mit Gensonden „ausgelesen“, sondern vielleicht mit Gensonden hybridisiert und da wären wir beim eigentlichen Thema. Das geschieht z. B. bei der in-situ-Hybridisierung oder beim Southern- oder Northern-Blot. Die Gensonden werden durch radioaktiven Phosphor markiert (was ziemlich hässlich für die Labormitarbeiter ist und daher nach Möglichkeit vermieden wird) oder mit einem Enzym gekoppelt, das einen Farbstoff bilden kann. Die Kopplung geschieht immunhistochemisch (auf Deutsch: mittels Antikörper).

Das Wort „DNA-Marker“ wird nun leider für etwas völlig anderes verwendet, nämlich für ein Gemisch von unterschiedlichen DNA-Fragmenten bekannter Länge. Wenn man DNA-Proben mittels Gelelektrophorese auftrennt trägt man in einer Spur stets einen „DNA-Marker“ auf, um anschließend durch Vergleich die ungefähre Größe der DNA-Fragmente abschätzen zu können. Warum das „Marker“ heißt, weiß ich nicht, denn es wird hier überhaupt nichts markiert. „DNA-Längen-Standard“ wäre ein besseres Wort, habe ich aber gerade nur erfunden.

Gruß, Michael

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Hallo Johanna,

ich habe hier bei www vor einigen Jahren zu einer ähnlichen Frage mal folgende Antwort geschrieben:
/t/funktion-dna-marker/4134320/4

Ich nehme an, daß deine Frage nach Hybridisierung im Zusammenhang mit sogenannten RFLP-Markern steht. Zu Hybridisierung von DNA-Fragmenten kannst du hier nachlesen:
http://www.olfsworld.de/bio/zellbiologie/node8.html#…
http://www.ipn.uni-kiel.de/eibe/UNIT02DE.PDF (Seite 12 ff.)

Zu deinen Begriffen würde ich folgende Interpretation vorschlagen:

Genmarker ist ein etwas schwammiger und mit verschiedener Bedeutung verwendeter Begriff. Es kann eine (Teil-)Sequenz eines Gens sein, mit Hilfe derer man das Gen oder verschiedene Allele des Gens nachweisen kann. Ob das über Hybridisierungstechniken (RFLP) oder über PCR-baseirte Techniken passiert ist dabei egal. Gemeint sein können auch DNA-Marker (siehe unten), aber eher nicht die Markergene. Letzteres ist recht eindeutig definiert, genauso wie die molekularen oder DNA-Marker.

Ein Markergen (oder Reportergen, wie von Michael geschrieben) ist z.B. ein Gen für einen Farbumschlag oder eine Fluoreszenz die Anwesenheit von einem Transgen nach gewiesen wird. Typische Beispiele sind das lacZ-Gen auf Plasmiden, mit dem durch die sogenannte Blau-Weiß-Selektion eine Insertion im Plasmid nachgewiesen werden kann oder das GUS-Gen oder GFP (green fluorescent protein), mit dem man Transgene in Pflanzen nachweist.
http://de.wikipedia.org/wiki/Reportergen

Ein DNA-Marker wiederum ist eine x-beliebige Sequenz, deren Vererbung man verfolgen kann. Das kann mit verschiedenen Techniken passieren (RFLP, Mikrosatelliten, SNPs). Meist nutzt man solche DNA-Marker, die keine Transgene sind sondern einfach natürlich auftretende Sequenzen im Genom, um mit den Markern durch ihre genetische Kopplung mit dem Gen, das einen eigentlich interessiert eben dieses Gen nachzuweisen. Anwendungsbereich wäre z.B. die markergestützte Selektion in der Pflanzenzüchtung oder verschieden Anwendungen in der pränatalen Diagnose auf Erbkrankheiten.
http://www.pflanzenforschung.de/wissenalphabetisch/d…

HTH
Eva

Hallo!

Sollte ich mich bezüglich des DNA-Markers so sehr geirrt haben?

Du schreibst:

Ein DNA-Marker wiederum ist eine x-beliebige Sequenz, deren
Vererbung man verfolgen kann…

Das klang so kompetent, dass ich an meinem eigenen vermeintlichen Wissen zu zweifeln begann. Die deutsche Wikipedia kennt das Wort „DNA-Marker“ schlicht und ergreifend nicht. In der Englischen Wikipedia wird es dann ungefähr so erklärt, wie Du es beschrieben hast.

Noch mehr Zweifel…

Dann landete ich schließlich bei diesem Artikel: http://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_weight_size_m…

… und dort steht unter „DNA Markers“ genau das, was ich beschrieben hatte.

Anscheinend haben wir beide recht und die Molekularbiologen verwenden einen Fachausdruck für zwei völlig verschiedene Dinge. Einerseits bin ich beruhigt (es ist also doch nicht falsch, was ich mir eingeprägt hatte). Andererseits sehe ich, dass so etwas natürlich nur der Verwirrung dienen kann.

Michael

Hallo Michael,

ich beschäftige mich seit rund 20 Jahren mit Genomanalyse, einer der Schwerpunkte sind die molekularen Marker (bei mir sind das DNA-basierte Marker, es gibt aber auch Isoenzymmarker, die molekulare Marker sind). Nicht ohne Grund werden bei uns in der Forschung oft die englischen Begriffe verwendet, weil die meist eindeutig definiert und belegt sind. Im Deutschen sind da einige Begriffe aus meiner Sicht etwas schwammig verwendet, was zu Verwirrung führt.

In der Tat werden mit DNA-Marker im Deutschen auch die von dir angesprochenen zum Vergleich von Fragementlängen bei der Elektrophorese herangezogenen Mischungen von DNA-Fragementen(z.B. Lambda x HindIII DNA gibt definierte Bandenlängen) bezeichnet. Diese produzieren dann quasi Leitermuster im Elektrophoresegel anhand dessen man die Länge unbekannter Fragemente bestimmen kann. Die wären also vergleichbar zu den Molekulargewichtsstandards bei den Proteinen.

Da diese aber nun so gar nichts mit Hybridisierung zu tun haben, war meine Vermutung eben, daß die Fragestellerin nicht diese Bedeutung der DNA-Marker abfragen wollte, sondern die von mir im vorherigen Posting gegebene.

Viele Grüße,
Eva

Hallo,

Genmarker ist ein etwas schwammiger und mit verschiedener
Bedeutung verwendeter Begriff. Es kann eine (Teil-)Sequenz

Techniken passiert ist dabei egal. Gemeint sein können auch
DNA-Marker (siehe unten), aber eher nicht die Markergene.

gilt deine obige Einschätzung auch für die Ausführungen über „Gen-Marker“ und über „DNA-Marker“ im Lehrbuch von R. Knippers „Molekulare Genetik“, Thieme Verlag, 8. Auflage (2001)?

Gruß

watergolf

Das klingt für mich alles ein bisschen halbrichtig - oder täusche ich mich da?
… mehr auf http://w-w-w.ms/a46k8y

Nein Michael Du täuschst Dich nicht. Hannchen fragte nur nach dem Unterschied zwischen Genmarker und Markergen. Hätte ich sagen sollen, das ist wie Goldzahn und Zahngold oder wie Milchschaf und Schafmilch, und weil Letztere eher mein Fach sind mit Herdbuchzucht und Käsekulturen anfangen? Ich glaube allerding, daß Hannchen weder Deinen noch meinen Beitrag liest. Wenn sie sich doch bedankt, dann habe diesmal ich mich getäuscht. Damit wären wir täuschungmäßig quitt. Gruß, eck.

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Hallo Watergolf,

tut mir leid - da muß ich im Moment passen. Ich habe nur eine über 25 Jahre alte Knippers-Ausgabe. Die stammt aus der Zeit noch bevor PCR erfunden war bzw. ihren Weg in Lehrbücher gefunden hat. Den Knippers fand ich damals „furztrocken“ und ziemlich langweilig zu lesen. Seitdem habe ich mir fast ausnahmslos nur noch englischsprachige Lehrbücher gekauft. Ich müßte jetzt mal wieder den Weg in unsere Lehrbuchsammlung machen und nach der Ausgabe von 2001 suchen um die dortigen Definitionen nachzulesen.

Viele Grüße,
Eva

Hallo Eva,

Johanna fragte in ihrem UP:

„PS: Sind Genmarker, Markergen und DNA-Marker das Gleiche? Und wenn nicht, wo liegt der Unterschied?“

du antwortest darauf u.a.:
„Genmarker ist ein etwas schwammiger und mit verschiedener Bedeutung verwendeter Begriff.“

Ich finde, daß R. Knippers in: „Molekulare Genetik“, Thieme Verlag, 8. Auflage (2001) den Begriff „Gen-Marker“ auf den Seiten: 100, 101, 214, 225, 476 und 478 gut definiert.

Bevor du schreibst: „Genmarker ist ein etwas schwammiger und mit verschiedener Bedeutung verwendeter Begriff.“ solltest du tatsächlich:
„Ich müßte jetzt mal wieder den Weg in unsere Lehrbuchsammlung machen und nach der Ausgabe von 2001 suchen um die dortigen Definitionen nachzulesen.“

Auch der von Johanna nachgefragte terminus technicus „DNA-Marker“ wird auf den Seiten 466, 471, 480, 482, 487, 525, 529 und 538 des betreffenden „Knippers“ meiner Meinung nach gut erklärt.

Gruß

watergolf