Ein neues System zur Genanalyse: Das GeXP. Zur Analyse der Abfolge der DNA-Bausteine A, C, G, T in einem Gen wird die DNA-Sequenzierung eingesetzt.
Diese Technik ermöglicht auch die Analyse der gesamten DNA-Sequenzen des Menschen im „Human Genome Project“. Die gesamte DNA eines Menschen wird auch als dessen Genom bezeichnet.

Die Genome von zwei Menschen unterscheiden sich in einer Reihe von Bausteinen, welche die genetisch bedingten Unterschiede zwischen diesen Individuen hervorrufen. Nur eineiige Zwillinge besitzen identische Genome.
Die Gewebe, aus denen der menschliche Körper aufgebaut ist, bestehen aus völlig unterschiedlichen Zelltypen.
Ein Weißes Blutkörperchen hat auf den ersten Blick nur wenig mit einer Knochenzelle oder einer Eizelle gemeinsam. Interessanterweise jedoch ist das Genom aller Zelltypen eines Menschen identisch.
Was bedingt also den Unterschied zwischen dem Weißen Blutkörperchen und der Knochenzelle, wenn sie doch identische Gene haben?
Die Antwort findet sich im Genexpressionsmuster der Zellen. Es sind in den verschiedenen Zellen des Organismus nicht gleichzeitig alle Gene aktiv, sondern jeweils nur eine bestimmte Auswahl von Genen.
Neben den sog. Haushaltsgenen, die in den meisten Zelltypen aktiv sind, um den Stoffwechsel und andere überlebenswichtige Aktivitäten zu kontrollieren, existieren gewebespezifische Gene, welche die Unterschiede zwischen den Zelltypen hervorrufen.
Auch beim Durchlaufen der verschiedenen Entwicklungsstadien des Menschen sind unterschiedliche Gene aktiv, ebenso als Antwort der Zelle auf verschiedene Umwelteinflüsse.
Wie entstehen die unterschiedlichen Expressionsmuster der verschiedenen Zelltypen?
Die Zellen des Organismus stehen in einem intensiven Kontakt mit ihrer Umgebung.
Dadurch erhalten sie Informationen über ihre räumliche Position im Organismus, aber auch über verschiedenste Umwelteinflüsse.
Diese Einflüsse wirken auf molekulare Schalter ein, welche wiederum nur bestimmte Gene des gesamten Genoms einschalten.
Von diesen aktivierten Genen werden Kopien in Form von Botenmolekülen (mRNAs) hergestellt, die dann ihrerseits die Produktion weiterer, zum Teil regulatorischer Moleküle veranlassen.
Neben der Analyse der DNA-Sequenzen, die das Genom bilden, ist es für die Forschung ausgesprochen wichtig, auch die Expressionsmuster von Zellen zu analysieren, da erst diese eine Aussage darüber erlauben, wie die Zelle auf Umwelteinflüsse reagiert.
Während seit einigen Jahren die Geräte der CEQ-Familie (CEQ 2000, CEQ 8000 und CEQ 8800) die DNASequenzierung ermöglichen, wird das neue GeXP (das auf dem CEQPrinzip der Kapillarelektrophorese beruht) nun auch die Analyse der Genexpression ermöglichen.
Dazu werden ausgehend von den mRNAs eines Zelltyps in einer modifizierten PCR (Polymerase-Kettenreaktion) eine Reihe von DNA-Fragmenten erzeugt, die dann elektrophoretisch aufgetrennt und detektiert werden (Details siehe Abb. 1).
Die elektrophoretische Detektion der Fragmente bietet gegenüber anderen Methoden, neben ihrer hohen Genauigkeit, den Vorteil, dass außer der Peakhöhe (Intensität) auch die Fragmentgröße gemessen wird.
Daher ist es möglich, die Expression von zahlreichen Genen gleichzeitig zu bestimmen.
Das hier vorgestellte Verfahren ist sehr sensitiv und eignet sich daher auch für klinische Fragestellungen, wo nur wenig Material, z.B. aus Biopsien, vorhanden ist.

Kontakt:
Jutta Müller
Beckman Coulter GmbH, Krefeld
Tel.: 02151 333-5
Fax: 02151 333-631
shalimi@beckman.com
www.beckman.com