Sanger Sequenzierung

Für eine Vielzahl von Erkrankungen, insbesondere Krebs- und vererbbare Erkrankungen konnten Veränderungen in der Erbinformation (sogenannte Mutationen in der DNA) als wichtige Faktoren bei der Entstehung und Progression identifiziert werden. Solche Veränderungen lassen sich aufspüren, indem man eine Sequenzierung der DNA-Bereiche, von denen man weiß, dass sie eine wichtige Rolle in bestimmten Erkrankungen spielen, durchführt. Daher ist die DNA-Sequenzierung heute eines der wichtigsten Instrumente in der Molekularpathologie.

 

Für die Sequenzierung wird der zuvor festgelegte DNA-Abschnitt zunächst mittels PCR vervielfältigt und anschließend mit Hilfe einer Mischung von ungefärbten und fluoreszenzgefärbten Basenbausteinen (Adenin, Cytosin, Guanin, Thymin) kopiert (siehe Abbildung 1). Die gefärbten Basen beenden die Kettenbildung. Die entstehenden Nukleotidketten werden der Größe nach aufgetrennt und die vier unterschiedlichen Fluoreszenzsignale werden mit Hilfe eines Lasers detektiert und in eine Sequenz umgewandelt (siehe Abbildung 2). Mutationen zeigen sich als überlappende oder nicht der Originalsequenz entsprechende Signale. Für die Entwicklung dieses Verfahrens in den 70er Jahren bekam der Namensgeber und Biochemiker Frederick Sanger seinen zweiten Nobelpreis in Chemie.  Noch heute wird diese Methode als Goldstandard in der Molekularbiologie verwendet.

 

Das Prinzip der Sequenzierung

 

Abbildung 1                                                                                Abbildung 2