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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. DNA-Kartierung: Verschiedene b -Globin-DNAs im Vergleich. 1. - PowerPoint PPT Presentation
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Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
DNA-Mustererkennung Am Beispiel verschiedener -Globin-Gene
Bestimmung der Ähnlichkeit von -Globin-Genen verschiedener Arten.
DNA-KARTIERUNG mit mehreren Restriktionsenzymen
Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
Homo sapiens
Mensch
Pan troglodytes
Schimpanse
Gorilla gorilla
Gorilla
Xenopus tropicalis
Krallenfrosch
1 444 Bp
1 376 Bp
1 354 Bp
1 444 Bp
Kann ein Vergleich der DNA-Sequenzen der -Globine Aufschluss über die Verwandtschaftverhältnisse der Arten geben ?
DNA-Kartierung: Verschiedene -Globin-DNAs im Vergleich11
Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
Erkennen und Kartieren verschiedener Restriktionsschnittstellen.
Auswahl der Restriktionsenzyme: AccI , BamHI , BseRI , BstXI , DraIII , EcoRI
DNA-Kartierung: Verschiedene -Globin-DNAs im Vergleich22
- Bearbeitung mit ApE-Software -
Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
Erkennen und Kartieren verschiedener Restriktionsschnittstellen.
Beispiel: menschliche Beta-Globin-DNA
- Bearbeitung mit ApE-Software -
DNA-Kartierung: Verschiedene -Globin-DNAs im Vergleich33
Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
Erkennen und Kartieren verschiedener Restriktionsschnittstellen.
Beispiel: menschliche und tierische Beta-Globin-DNA
DNA-Kartierung: Verschiedene -Globin-DNAs im Vergleich44
- Bearbeitung mit ApE-Software -
Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
- ApE-Maps, farbige Hervorhebung der einzelnen RE-Erkennungsregionen-
Mensch
Schimpanse
Gorilla
Krallenfrosch
DNA-Kartierung: Verschiedene -Globin-DNAs im Vergleich55
Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
AccI BamHI BseRI BstXI DraIII EcoRI
Mensch 1 1 1 1 1 1Schimpanse 1 1 1 1 1Gorilla 1 1 1 1 1Krallenfrosch 1 1
Anzahl der Restriktionsschnittstellen - Beta-Globin cDNAs
- Auswertung -
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
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
DNA-Kartierung: Verschiedene -Globin-DNAs im Vergleich66
Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
- Auswertung mit Dot-Plots -
a) Die Anzahl der Restriktionsschnittstellen von Mensch und Schimpanse im Vergleich.a) Die Anzahl der Restriktionsschnittstellen von Mensch und Schimpanse im Vergleich.
BseI AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI
Schimpanse BseI X 1
AccI X 1
DraIII X 1
BamHI X 1
BstXI X 1
0 5
Mensch
Anzahl der Übereinstimmungen
BseI AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI
Schimpanse BseI X 1
AccI X 1
DraIII X 1
BamHI X 1
BstXI X 1
0 5
Mensch
Anzahl der Übereinstimmungen
DNA-Kartierung: Verschiedene -Globin-DNAs im Vergleich77
Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
BseI AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI
Gorilla BseI X 1
AccI X 1
DraIII X 1
BamHI X 1
BstXI X 1
0 5
Mensch
a) Die -Globin-DNA des Menschen im Vergleich mit Schimpanse, Gorilla und Krallenfrosch.a) Die -Globin-DNA des Menschen im Vergleich mit Schimpanse, Gorilla und Krallenfrosch.
BseI AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI
Schimpanse BseI X 1
AccI X 1
DraIII X 1
BamHI X 1
BstXI X 1
0 5
Mensch
BseI AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI
Xenopus 0
AccI X 1
0
BamHI X 1
0
0 2
Mensch
Die -Globin-DNA des Menschen weist
mit der DNA von Schimpanse und Gorilla
mehr Ähnlichkeiten im Sequenzmuster
auf, als mit der DNA des
Krallenfrosches.
Derartige Analysen lassen Rückschlüsse
auf Verwandtschaftsverhältnisse zu.
Die -Globin-DNA des Menschen weist
mit der DNA von Schimpanse und Gorilla
mehr Ähnlichkeiten im Sequenzmuster
auf, als mit der DNA des
Krallenfrosches.
Derartige Analysen lassen Rückschlüsse
auf Verwandtschaftsverhältnisse zu.
DNA-Kartierung: Verschiedene -Globin-DNAs im Vergleich88
Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
b) Die verschiedenen Positionen der einzelnen Restriktionsorte im Vergleichb) Die verschiedenen Positionen der einzelnen Restriktionsorte im Vergleich
Die -Globin-DNA des Menschen weist
mit der DNA vom Gorilla die meisten
identischen Positionen auf.
Die -Globin-DNA des Menschen weist
mit der DNA vom Gorilla die meisten
identischen Positionen auf.
DNA-Kartierung: Verschiedene -Globin-DNAs im Vergleich99
BseI AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI
19 103 263 297 348 364
Schimpanse BseI 19 X 1
AccI 115 0
DraIII 275 0
BamHI 309 0
BstXI 360 0
EcoRI 0 1
Mensch
BseI AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI
19 103 263 297 348 364
Gorilla BseI 19 X 1
AccI 103 X 1
DraIII 263 X 1
BamHI 297 X 1
BstXI 348 X 1
EcoRI 0 5
Mensch
BseI AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI
19 103 263 297 348 364
Xenopus 0
AccI 99 0
0
BamHI 297 X 1
0
0 1
Mensch
Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
c) Der Abstand zwischen den verschiedenen Restriktionsorten im Vergleichc) Der Abstand zwischen den verschiedenen Restriktionsorten im Vergleich
Die -Globin-DNA des Menschen weist
mit der DNA von Gorilla und Schimpanse
die meisten identischen Abstände
zwischen Restriktionsorten auf.
Die -Globin-DNA des Menschen weist
mit der DNA von Gorilla und Schimpanse
die meisten identischen Abstände
zwischen Restriktionsorten auf.
DNA-Kartierung: Verschiedene -Globin-DNAs im Vergleich1010
BseI AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI
19 103 263 297 348 364
19 84 160 34 51 16
Schimpanse BseI 19 19 X 1
AccI 115 96 0
DraIII 275 160 X 1
BamHI 309 34 X 1
BstXI 360 51 X 1
EcoRI -360 0 4
Mensch
BseI AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI
19 103 263 297 348 364
19 84 160 34 51 16
Gorilla BseI 19 19 X 1
AccI 103 84 X 1
DraIII 263 160 X 1
BamHI 297 34 X 1
BstXI 348 51 X 1
EcoRI 0 -348 0 5
Mensch
BseI AccI DraIII BamHI BstXI EcoRI
19 103 263 297 348 364
19 84 160 34 51 16
Xenopus BseI 0 0 0
AccI 99 99 0
DraIII 0 -99 0
BamHI 297 297 0
BstXI 0 -297 0
EcoRI 0 0 0 0
Mensch
Dr. Hauke Holtorf / LS Stuttgart
Bewertung der Dot-Plots Bewertung der Dot-Plots
Die -Globin-DNA des Menschen weist
die meisten Ähnlichkeiten mit der DNA
vom Gorilla auf; dicht gefolgt von der
DNA des Schimpansen.
Die DNA des Krallenfrosches weist am
wenigsten Ähnlichkeit mit der -
Globin-DNA des Menschen auf.
Die -Globin-DNA des Menschen weist
die meisten Ähnlichkeiten mit der DNA
vom Gorilla auf; dicht gefolgt von der
DNA des Schimpansen.
Die DNA des Krallenfrosches weist am
wenigsten Ähnlichkeit mit der -
Globin-DNA des Menschen auf.
DNA-Kartierung: Verschiedene -Globin-DNAs im Vergleich1111
10
15
3
Die Summe der Übereinstimmungen mit
dem -Globin-DNA des Menschen aus den
drei Dot-Plot-Analysen lässt
Rückschlüsse auf die Ähnlichkeit der
Sequenzen zu.
Die Summe der Übereinstimmungen mit
dem -Globin-DNA des Menschen aus den
drei Dot-Plot-Analysen lässt
Rückschlüsse auf die Ähnlichkeit der
Sequenzen zu.
Homo sapiens
Mensch
Pan troglodytes
Schimpanse
Gorilla gorilla
Gorilla
Xenopus tropicalis
Krallenfrosch
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