Nukleinsäurenhybridisierung

Die Nukleinsäurehybridisierung ist eine Methode zur Analyse der DNA oder RNA einer biologischen Probe. Sie kann auch zur Messung der Expressionslevel oder zur Genotypisierung verwendet werden. Nukleinsäurenhybridisierung basiert auf der spezifischen Bindung (Annealing) von zwei komplementären einzelsträngigen Nukleinsäuremolekülen (DNA oder RNA). In der DNA bildet die Base Adenin immer eine Bindung mit Thymin, Guanin mit Cytosin. In der RNA wird Thymin durch Uranin ersetzt, das eine Bindung mit Adenin eingeht.

Um eine Nukleinsäurehybridisierung durchzuführen, wird zuerst DNA oder RNA der Probe isoliert. Stabile, doppelsträngige Nukleinsäuresequenzen werden denaturiert und fragmentiert, um kurze Einzelstränge zu bilden. Diese binden dann an einzelsträngige Oligonukleotide mit einer bekannten Sequenz, die so genannten Sonden. Ungebundene DNA oder RNA wird weggewaschen und die Bindung der Ziel-DNA oder -RNA an die Sonde wird durch fluoreszente, radioaktive oder chemilumineszierende Marker detektiert. Wenn notwendig, kann die Proben-DNA auch vorher durch eine PCR amplifiziert werden (amplifizierter DNA-Hybridisierungs-Assay).

Abbildung 1: Nukleinsäurehybridisierung: Einzelsträngige Ziel-DNA oder -RNA wird zu den Oligonukleotid-Sonden gegeben (Schritt 1). Ziel-DNA oder -RNA bindet an die komplementären Sonden (Schritt 2). Ungebundene Ziel-DNA oder -RNA wird weggewaschen und die komplementären Bindungen werden detektiert (Schritt 3).