Beta-Globin_Mensch_vs_Tiere_HR
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DNA-Mustererkennung Am Beispiel verschiedener b-Globin-Gene Bestimmung der Ähnlichkeit von b-Globin-Genen verschiedener Arten. DNA-KARTIERUNG mit mehreren Restriktionsenzymen Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart 1 DNA-Kartierung: Verschiedene b-Globin-DNAs im Vergleich 1 444 Bp 444 Bp Homo sapiens Mensch 1 376 Bp Pan troglodytes Schimpanse 1 354 Bp Gorilla gorilla Gorilla 1 Xenopus tropicalis Krallenfrosch Kann ein Vergleich der DNA-Sequenzen der b-Globine Aufschluss über die Verwandtschaftverhältnisse der Arten geben ? Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart 2 DNA-Kartierung: Verschiedene b-Globin-DNAs im Vergleich Erkennen und Kartieren verschiedener Restriktionsschnittstellen. Auswahl der Restriktionsenzyme: AccI , BamHI , BseRI , BstXI , DraIII , EcoRI - Bearbeitung mit ApE-Software - Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart 3 DNA-Kartierung: Verschiedene b-Globin-DNAs im Vergleich Erkennen und Kartieren verschiedener Restriktionsschnittstellen. Beispiel: menschliche Beta-Globin-DNA - Bearbeitung mit ApE-Software - Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart 4 DNA-Kartierung: Verschiedene b-Globin-DNAs im Vergleich Erkennen und Kartieren verschiedener Restriktionsschnittstellen. Beispiel: menschliche und tierische Beta-Globin-DNA - Bearbeitung mit ApE-Software Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart 5 DNA-Kartierung: Verschiedene b-Globin-DNAs im Vergleich - ApE-Maps, farbige Hervorhebung der einzelnen RE-Erkennungsregionen- Mensch Schimpanse Gorilla Krallenfrosch Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart 6 DNA-Kartierung: Verschiedene b-Globin-DNAs im Vergleich - Auswertung - Anzahl der Restriktionsschnittstellen - Beta-Globin cDNAs Mensch Schimpanse Gorilla Krallenfrosch AccI BamHI BseRI BstXI DraIII EcoRI 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Eine aussagekräftige Auswertung sollte folgende Werte mit einschließen: a) Anzahl der verschiedenen Restriktionsorte b) Position der verschiedenen Restriktionsorte c) Abstand in Basenpaaren (Bp) zwischen den verschiedenen Restriktionsorten Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart 7 DNA-Kartierung: Verschiedene b-Globin-DNAs im Vergleich - Auswertung mit Dot-Plots - a) Die Anzahl der Restriktionsschnittstellen von Mensch und Schimpanse im Vergleich. Mensch BseI Schimpanse BseI AccI DraIII Bam HI BstXI AccI DraIII Bam HI BstXI EcoRI X 1 X Anzahl der Übereinstimmungen 1 X 1 X 1 X 1 0 5 Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart 8 a) DNA-Kartierung: Verschiedene b-Globin-DNAs im Vergleich Die b-Globin-DNA des Menschen im Vergleich mit Schimpanse, Gorilla und Krallenfrosch. Mensch BseI Schimpanse BseI AccI Mensch DraIII Bam HI BstXI EcoRI X 1 X AccI BseI 1 X DraIII Gorilla AccI 1 X BamHI DraIII 1 X BstXI BamHI 1 0 BseI BstXI 5 AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI X 1 X 1 X 1 X 1 X 1 0 5 Mensch BseI AccI DraIII Die b-Globin-DNA des Menschen weist BamHI BstXI EcoRI mit der DNA von Schimpanse und Gorilla 0 Xenopus AccI X mehr Ähnlichkeiten im Sequenzmuster 1 auf, als mit der DNA des Krallenfrosches. 0 BamHI X 1 Derartige Analysen lassen Rückschlüsse 0 auf Verwandtschaftsverhältnisse zu. 0 2 Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart 9 DNA-Kartierung: Verschiedene b-Globin-DNAs im Vergleich b) Die verschiedenen Positionen der einzelnen Restriktionsorte im Vergleich Mensch Mensch BseI 19 Schimpanse BseI 19 AccI 115 DraIII AccI 103 DraIII 263 BseI BamHI BstXI EcoRI 297 348 19 364 X 1 Gorilla BseI 19 0 AccI 103 275 0 DraIII 263 BamHI 309 0 BamHI 297 BstXI 360 0 BstXI 348 0 EcoRI 1 AccI 103 DraIII 263 BamHI BstXI EcoRI 297 348 X 364 1 X 1 X 1 X EcoRI 1 X 1 0 5 Mensch BseI 19 AccI 103 DraIII 263 BamHI BstXI EcoRI 297 348 364 Die b-Globin-DNA des Menschen weist 0 Xenopus AccI mit der DNA vom Gorilla die meisten 0 99 identischen Positionen auf. 0 BamHI 297 X 1 0 0 1 Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart 10 DNA-Kartierung: Verschiedene b-Globin-DNAs im Vergleich c) Der Abstand zwischen den verschiedenen Restriktionsorten im Vergleich Mensch Mensch BseI Schimpanse BseI 19 19 AccI 115 96 DraIII 275 160 BamHI 309 34 BstXI 360 51 AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI BseI DraIII BamHI BstXI EcoRI 19 103 263 297 348 364 19 103 263 297 348 364 19 84 160 34 51 16 19 84 160 34 51 16 X 1 X X X Gorilla BseI 19 19 0 AccI 103 84 1 DraIII 263 160 1 BamHI 297 34 1 BstXI 348 51 EcoRI 0 -348 0 -360 EcoRI AccI 4 X 1 X 1 X 1 X 1 X 1 0 5 Mensch BseI Xenopus AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI 19 103 263 297 348 364 19 84 160 34 51 16 Die b-Globin-DNA des Menschen weist BseI 0 0 0 mit der DNA von Gorilla und Schimpanse AccI 99 99 0 die meisten identischen Abstände DraIII 0 -99 0 zwischen Restriktionsorten auf. BamHI 297 297 0 BstXI 0 -297 0 EcoRI 0 0 0 0 Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart 11 DNA-Kartierung: Verschiedene b-Globin-DNAs im Vergleich Bewertung der Dot-Plots Homo sapiens Die Summe der Übereinstimmungen mit Mensch dem b-Globin-DNA des Menschen aus den drei Dot-Plot-Analysen lässt Rückschlüsse auf die Ähnlichkeit der Sequenzen zu. Pan troglodytes Schimpanse Gorilla gorilla Gorilla 10 Die b-Globin-DNA des Menschen weist 15 die meisten Ähnlichkeiten mit der DNA vom Gorilla auf; dicht gefolgt von der DNA des Schimpansen. Die DNA des Krallenfrosches weist am Xenopus tropicalis Krallenfrosch wenigsten Ähnlichkeit mit der b-Globin- 3 DNA des Menschen auf. Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
