Probenbearbeitung  Zum Expertenwissen

Probenbearbeitung in der Molekularbiologie

In der Molekularbiologie werden DNA und RNA auf molekularer Ebene in Bezug auf Struktur, Funktion, Synthese, Wechselwirkungen untereinander oder mit Proteinen untersucht. DNA als Abkürzung für Desoxyribonukleinsäure ist ein Biomolekül, das Erbinformationen in Genen trägt. Die Gene wiederum sind für die Produktion der RNA, Ribonukleinsäuren, zuständig. RNA besitzt die Informationen, um Proteine aufzubauen, die für den Stoffwechsel der Zellen oder auch der biologischen Entwicklung des Organismus notwendig sind.

Laborutensilien, die für die Probenbearbeitung wichtig sind

Für die Probenaufbereitung unterscheidet man speziell in der Molekularbiologie zwischen Aufreinigung und Bearbeitung.

Die Aufreinigung

Nach fast jeder organischen Reaktion liegt das Produkt verunreinigt vor, sei es nur durch Nebenprodukte. Die Gesamtheit aller Arbeitsschritte zur Trennung und Isolierung eines reinen Endprodukts bezeichnet man als Aufreinigung oder auch Down-Stream-Prozess. Aufgrund der benötigten Utensilien ist die Aufreinigung einer der teuersten Trennprozesse.

Unter Proteinaufreinigungssäulen versteht man zum einen Zentrifugationssäulen, zum anderen Säulen, die zur Abscheidung des Endprodukts dienen, indem das Produkt mit einem Ligand (Protein A, Protein G oder Protein L) gemischt wird. Alle unerwünschten Stoffe verlassen die Säule, weil sie zum Ligand keine Affinität haben. So kann man Antikörper reinigen. Um sie vom Ligand zu trennen und zu gewinnen, muss man anschließend aber die Bedingungen in den Proteinaufreinigungssäulen erneut verändern, wobei als Elutionsmittel meist ein saurer Puffer verwendet wird. Die Pufferlösungen sind auf die Endprodukte abgestimmt, wie etwa auf die Plasmid-DNA als Moleküle, die in vielen Bakterien vorkommen. Für den Laborbedarf sind auch Kits zur Aufreinigung von Plasmid-DNA zu haben, die den kompletten Trennprozess abdecken. Es gibt zudem spezielle Puffer-Lösungen für genomische DNA, also die DNA in Zellen, sowie RNA.

Die Bearbeitung der Proben

Der Konzentrator arbeitet nach dem Prinzip der Verdampfungstechnik, womit Pufferlösungen vom Endprodukt abgetrennt werden. Mit Mikroplatten-Replikatoren kann man Proben leicht zwischen verschiedenen Mikroplatten umsetzen.