Chemie-Praktikum vom 11.1.2010 1 Laura Meier Chemie-Praktikum vom 11. Januar 2010 Bericht von Laura Meier und Manuela Berger, geschrieben von Laura Meier. ELISA – Immunbiologie – Molekularbiologische Anwendungen 1. Einleitung Allgemein wird mit ELISA (enzyme-linked immunsorbend assay) das Vorhandensein eines bestimmten Antigens im Körper eines Patienten nachgewiesen. Auch wir haben diesen Test durchgeführt. Hierfür haben alle ein gelbes Eppi mit Körperflüssigkeit erhalten. Davon war eine der zwölf infiziert. Durch den Austausch der Körperflüssigkeiten untereinander wurde die Krankheit verbreitet und anschliessend versucht den Primärinfizierten zu identifizieren. 2. Material und Methoden Körperflüssigkeit Plastikpipette Mikropipette 12-well Streifen Positivkontrolle Negativkontrolle Waschpuffer Primärantikörper Sekundärantikörper Enzym Substrat Praktikumsanleitung für den Versuchsablauf 3. Resultate Ich habe meine Körperflüssigkeiten zuerst mit Manuela, dann Marvin und zum Schluss mit Kuvetha ausgetauscht. die positiven Wells sind alle stark blau gefärbt. die negativen Wells sind durchsichtig, farblos. Alle meine drei Wells mit meiner Körperflüssigkeit sind farblos. Manuelas Wells scheinen zuerst farblos zu sein, sie färben sich aber nach einiger Zeit blau krank Person Silvan Marvin Raphael Benjamin S. Arian Fabiano Gesund/krank Krank Gesund Krank Krank Krank Krank Person Manuela Laura Vera Ariane Kuvetha Michelle Gesund/krank Krank Gesund Gesund Krank Gesund krank Silvan war der Primärinfizierte, aber auch Benjamin, Arian oder Fabiano hätten es sein können. (siehe Diskussion 4.3) Chemie-Praktikum vom 11.1.2010 2 Laura Meier 4. Diskussion 4.1. Fragen vor dem Versuch oder in den Pausen: o Ein Antigen-Antikörper-Komplex ist eine Komplexbindung zwischen Antikörper und Antigenen. Ein Antikörper kann zwei Antigene binden, Antigene können auch mehr als eine Bindungsstelle für Antikörper aufweisen. o Der Verlauf einer Immunreaktion: Das Antigen wird von einem Makrophagen gefressen, welcher das Antigen präsentiert. So erkennen T-Helferzellen das Antigen und können T-Killerzellen aktivieren, welche das Antigen zerstören. Zusätzlich werden antigenpräsentierende BLymphozyten aktiviert, was zur Bildung von Antikörpern führt. Die Antikörper reagieren mit den Antigenen Antigen-Antikörper-Komplex entsteht und die Antigene sind so unschädlich, da sie im Komplex gebunden sind. Chemie-Praktikum vom 11.1.2010 3 Laura Meier o Beim Impfen muss zwischen aktivem und passivem Impfen unterschieden werden. Beim passiven Impfen werden Antikörper ins Blut gegeben, dass die schon vorhandenen Antigene durch einen Antigen-Antikörper-Komplex unschädlich gemacht werden können. Beim aktiven Impfen wird eine schwache Dosis des Erregers (also Antigene) ins Blut gespritzt. Der Körper selbst muss dann Antikörper bilden und die Krankheit in Bann halten. Durch die entstandenen Gedächtniszellen kann so das Antigen bei einem erneuten Befall schneller erkannt und Antikörper können schneller gebildet werden. o Krankheiten können über Körperflüssigkeiten wie Blut, Speichel oder Schleim übertragen werden. Also zum Beispiel durch Kontakt mit Blut, Tröpfcheninfektion beim Sprechen oder Küssen, oder durch Geschlechtsverkehr. Krankheiten können auch vererbt werden. o Das Immunsystem kann zum Beispiel von Viren aufgehalten werden korrekt zu arbeiten. Die Viren verändern das Erbgut einiger Organellen des Immunsystems so, dass zum Beispiel keine Antikörper gegen das Virus sondern weitere Viren gebildet werden. Ein Beispiel dafür wäre das AIDS-Virus, welches so das Immunsystem austrickst. o Das Immunsystem erkennt ein Organ einer Transplantation als fremd und stösst es daher ab. Auf dem Organ hat es Antigene, die der „neue Körper“ nicht kennt und daher Antikörper dagegen bildet. Immunsuppressoren unterdrücken die Bildung der Antikörper. So wird das Organ nicht abgestossen. o Die Exposition des Antigens führt zur Bildung von Antikörpern. Geschieht dies möglichst früh, so kann die Krankheit im Keim erstickt werden. o Das Enzym katalysiert die Reaktion. o Positiv- und Negativkontrollen dienen dazu, sicher zu stellen, dass alle Teilschritte funktioniert haben. o Falsch-positive oder falsch-negative Ergebnisse können auftreten, wenn die Wells miteinander verwechselt wurden. Oder wenn einer der Zwischenschritte nicht funktioniert hat. Zum Beispiel könnten die Antigene nicht auf dem Boden des Gefässes gebunden haben. Oder die Farbreaktion hat nicht funktioniert. 4.2. Aufgaben: o Die Proteine wurden während den 5 Minuten Wartezeit vom Kunststoffgefäss gebunden. Auch Antigene werden gebunden. Wenn kein Antigen vorhanden war, so wurden zumindest alle anderen Proteine gebunden, ansonsten nichts. o Im Waschpuffer musste eine Substanz gewesen sein, die alle Proteine an der Kunststoffwand ausser den Antigenen bindet. So sind in den Wells nur noch die Antigene oder Antigene mit Antikörpern, was wir ja wollen. o Der Primärantikörper bindet das Antigen, falls es vorhanden ist, ansonsten wird er am Kunststoffgefäss gebunden, falls die Zeit dafür reicht. o Der Sekundärantikörper bindet an den Primärantikörper. Wenn dieser nicht vorhanden ist, wird er auch am Kunststoffgefäss gebunden, falls die Zeit dafür reicht. o Wenn ELISA ein negatives Resultat anzeigt, bedeutet das, dass ich nicht infiziert bin, da ansonsten das Antigen hätte erkannt werden Chemie-Praktikum vom 11.1.2010 4 Laura Meier können. Die einzige Möglichkeit trotzdem erkrankt zu sein wäre, dass die Farbreaktion nicht funktioniert hat und es so aussieht, als ob man gesund wäre, es aber eigentlich nicht ist. o Ich habe meine Proben dreimal getestet, da es sein kann, dass zum Beispiel bei einer Probe der Waschvorgang nicht ganz sauber läuft. Es soll eine Absicherung sein und auch eine Kontrolle, ob alle Proben dasselbe Resultat ergeben (was sie eigentlich sollten, wenn alles gut gelaufen ist). o Wenn ich die Krankheit habe, heisst es nicht, dass ich direkten Kontakt mit dem infizierten Schüler gehabt haben muss. Alle Personen, die mit der erkrankten Person in Kontakt standen, haben ebenfalls die Krankheit und geben es an alle weiteren Personen weiter. Das bedeutet auch, dass immer mehr Leute innerhalb einer Bevölkerung erkrankt werden. 4.3. Diskussion der Resultate: Person Silvan Marvin Raphael Benjamin S. Arian Fabiano Gesund/krank Krank Gesund Krank Krank Krank Krank Person Manuela Laura Vera Ariane Kuvetha Michelle Gesund/krank Krank Gesund Gesund Krank Gesund krank o Die Tabelle zeigt, dass nur vier von zwölf Personen gesund sind. Dadurch, dass drei Austausche zwischen den Körperflüssigkeiten statt fanden, können maximal 23 also 8 Personen erkrankt sein, was bei uns der Fall ist. o Um den Primärinfizierten herauszufinden, arbeitet man am besten nach dem Ausschlussverfahren. Die vier gesunden Personen können weder Primärinfizienten noch in Berührung mit der Krankheit gekommen sein. o Anhand der Abfolge der Austausche der Körperflüssigkeiten, welche wir an der Tafel besprochen haben, stehen nur noch Benjamin, Silvan, Arian oder Fabiano als mögliche Primärinfizienten zur Auswahl. o Da jeweils zuerst die beiden Banknachbarn (Benjamin und Silvan, und Arian und Fabiano) ihre Körperflüssigkeiten ausgetauscht haben und anschliessend mit einem der beiden anderen Banknachbarn, ist nicht ersichtlich, wer der Primärinfizient war. o Nur dadurch, dass Herr Ehm beobachtete, wer das infizierte Eppi nahm (Silvan), konnte der Primärinfizient entlarvt werden. 5. Literaturhinweise Versuchsanleitung zum Praktikum Bild: http://de.wikipedia.org/wiki/Immunreaktion