Nachweis der Telomerase Aktivität

Jeder Forscher muss einen Nachweis darüber führen, inwieweit seine Forschungsergebnisse tatsächlich zu einem Erfolg führen. Auch die Aktivität der Telomerase in den Zellen kann man durch die sogenannte TRAP Methode nachweisen. TRAP ist die Abkürzung für Telomeric Repeat Amplification Protocol. In  Zellen mit einer hohen Telomerase Aktivität wird das Telomer  nach der Zellteilung wieder verlängert, so dass die Zelle nicht nach einer bestimmten Anzahl von Zellteilungen stirbt. Dieses Enzym ist vor allen  Dingen in embryonalen Zellen aktiv. Nur so ist es möglich, dass sich die Zellen in einem Embryo so lange und so stark teilen können und nach 9 Monaten ein fertiger Mensch entsteht.

Bei der TRAP Methode müssen die Zellen erst lysiert, also aufgebrochen werden, daraus wird dann das Enzym extrahiert. In einem in vitro Experiment (also ein Experiment in einem Reagenzglas) wird dem Enzym ein Substrat zugegeben, das so aufgebaut ist wie ein Telomer. Das ist nicht weiter schwierig, denn ein Telomer besteht immer aus der gleichen Abfolge von Basen, Thymin, Guanin und Adenin in der Abfolge (TTAGGG)n. Die Telomerase kann nicht zwischen diesem künstlichen Substrat und einem natürlichen Unterscheiden und fängt an es zu verlängern. Je stärker die Enzymaktivität ist umso mehr verlängert sich dieser Abschnitt. Da die Abschnitte aber auch bei sehr starker Aktivität noch sehr kurz sind, werden sie verlängert. Die Methode, die dabei angewandt wird nennt man Polymerase Chain Reaction oder kurz PCR. Diese Reaktion wird in einem sogenannten Thermocycler durchgeführt, ein Gerät, das die Temperatur ständig ändert, je nachdem welcher Reaktionsschritt gerade ansteht.

Die DNA muss zuerst in ihre Einzelstränge zerlegt  werden. Ist die geschehen, dann werden  zwei Primer (für jeden Strang einen) zugefügt. Primer sind kurz DNA Sequenzen, an denen die DNA Polymerase (das Enzym, das die DNA verdoppelt) ansetzt. –an diesem Primer setzt dann die DNA an und es entstehen zwei neue DNA Stränge. Diese werden dann wieder in die Einzelstränge aufgespalten und der Vorgang wiederholt sich. Auf diese Weise entsteht sehr schnell viel DNA.

Die vervielfältigte DNA kann nun mittels der Gelelektrophorese nachgewiesen werden. Dabei werden die Proben auf ein Gel aufgetragen und in ein elektrisches Feld gebracht. Da die DNA eine Ladung aufweist wandert sie bis zu einem bestimmten Punkt. Durch eine Referenzsubstanz kann man die Größe in etwa Abschätzen. Eine genauere Quantifizierung ergibt sich noch, wenn die DNA radioaktiv Markiert wird.

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