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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Nano-Forschung soll DNA-Analysen vereinfachen |
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Dieses Vorhaben steht im Mittelpunkt des Verbundprojektes "Nanostrukturierte Ober- und Grenzflächen" (NSI) im Rahmen der Österreichischen NANO Initiative.
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Nano-Technologie im Dienste der Strukturerkennung |
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Dass Oberflächen und Oberflächenstrukturen in Biologie und Medizin eine entscheidende Rolle spielen, ist lange bekannt. So erkennt etwa das Immunsystem Viren und Bakterien an bestimmten Molekülstrukturen an der Außenhülle der Mikroben.
Relativ neu ist dagegen der Ansatz, dass man auch künstliche Oberflächen so gestaltet, dass sie für lebende Strukturen oder auch einzelne Biomoleküle interessant werden. Möglich macht dies erst der Vorstoß in kleinste Dimensionen, die so genannte Nano-Technologie.
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Klassische DNA-Analyse relativ aufwendig |
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Beim Projekt "Nanostrukturierte und biofunktionalisierte Oberflächen" (NABIOS) wollen Wissenschafter der Universität Linz in Zusammenarbeit mit Upper Austria Research (UAR) eine neue Methode der DNA-Analyse entwickeln.
"Bisher waren Analysen der Erbsubstanz eine aufwändige Sache", sagte Stefan Howorka von UAR der APA. Für die meisten Untersuchungen musste DNA oder jedenfalls Stücke davon über die so genannte Polymerasekettenreaktion (PCR) vervielfacht und dann über Gel-Elektrophorese analysiert werden.
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Neue Methode spart Arbeitsschritte |
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Für die "Einzelmolekül-Sequenzierung" möchte man auf den Zwischenschritt PCR verzichten und statt dessen - wie der Name der Methode schon sagt - wirklich einzelne DNA-Abschnitte aufspüren.
Sucht man etwa nach einem bestimmten Gen - ein funktioneller Abschnitt auf der DNA -, so heftet man ein gegenläufiges Molekül auf ein Glasplättchen und bringt die fragliche Probe auf.
Das gegenläufige Molekül ist so aufgebaut, dass sich das gesuchte Gen nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip daran anheftet.
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DNA bringt Molekül auf Glasplättchen zum Leuchten |
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Um die Sache im wahrsten Sinne des Wortes beobachtbar zu machen, leuchtet im Falle eines derartigen Kontaktes ein ebenfalls angeheftetes Fluoreszenzmolekül auf.
Letztendlich können auf einem Glasplättchen viele verschiedene Moleküle aufgebracht werden. Die Auswertung erfolgt dann automatisch über ein von UAR bereits entwickeltes Auslesegerät.
Das Gerät verarbeitet Informationen, wo welches Molekül sitzt und errechnet dann anhand der Leuchtpunkte die gewünschte Information.
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Fortschritt für Forschung und Diagnostik |
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Einzelmolekül-Sequenzierung bedeutet einen großen Schritt in Richtung Vereinfachung und Verbilligung von DNA-Analysen. "Interessant wird die Sache in erster Linie für die Forschung aber auch etwa für die Diagnostik in der Medizin", so Howorka.
Die heuer gestartete Österreichische Nano Initiative wurde vom Rat für Forschung und Technologieentwicklung (RFT) empfohlen. Sie läuft bis 2006 und wird vom Infrastrukturministerium mit insgesamt 35 Millionen Euro gefördert.
[science.ORF.at/APA, 27.10.04]
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01.01.2010 |
