• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 8
  • 4
  • 3
  • 1
  • 1
  • Tagged with
  • 18
  • 18
  • 9
  • 4
  • 4
  • 4
  • 4
  • 4
  • 4
  • 4
  • 3
  • 3
  • 3
  • 3
  • 3
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
11

Electric DNA arrays for determination of pathogenic Bacillus cereus

Liu, Yanling January 2007 (has links)
<p>Silicon-based electric chip arrays were developed for characterization of Bacillus</p><p>cereus with respect to the capacity to produce toxins involved in food poisoning and foodborne infections. Bacteria of the B. cereus group contain different sets of four toxins encoded by eight genes. The purpose of this work was to develop a fast method for determination of the presence of these genes in colonies from primary enrichment cultures. The specific DNA detection was based on immobilization of DNA capture probes, which hybridize to specific sites on the target genes. Biotin-labeled detection probes were designed to hybridize with the target DNA adjacent to the capture probes. An extravidin - alkaline phosphatase complex was subsequently bound to the hybridized detection probes. Finally, p-aminophenyl phosphate was added as substrate for the enzyme, and the product p-aminophenol was brought in contact with the interdigitated gold electrode on the silicon chips surface. The p-aminophenol was oxidized at the anode to quinoneimine, which was then reduced back to paminophenol at the cathode. This redox recycling generates a current that was used as the DNA-chip response to the target DNA. Two versions of the assay were used. In the first version the capture probes were immobilized on magnetic beads and all</p><p>chemical reactions until and including the enzymatic reaction took place in an</p><p>eppendorf tube while the redox recycling was used to measure the amount of paminophenol produced after transfer from the tube to the silicon chip surface. In the second version a silicon chip array was used with 16 parallel electrode positions, each activated by immobilization of one type of capture probes on the gold electrodes. With this system all chemical reactions took place at the chip surface. The kinetics of cell disruption and DNA fragmentation from B. cereus by ultrasonication was determined. Maximum cell disruption was achieved within 5 min and the chip response increased in proportion to the ultrasonic time. Further ultrasonication up to 10 min resulted in further increasing current although no further cell disruption was observed. If the sonication time was extended above 10 min the signal declined. Based on analysis of the DNA size distribution by early end-point PCR and gel electrophoresis, it is suggested that the first 5 min ultrasonication increased the signal by increasing the release of target DNA molecules. Thereafter the signal was increased by fragmentation of target DNA which increases the diffusion rate and also the accessibility of the hybridization site. Finally, the DNA fragment sizes approached that of the hybridization site (51-bp) which may reduce the signal because of cleavage of the target DNA in the hybridization region. These studies were performed with the bead-based hybridization assay. The assay was highly specific to the target gene (hblC) of both B. cereus and B. thuringiensis with no response from negative control</p><p>cells of B. subtilis. The 16 positions of the silicon chip array were activated by</p><p>immobilization of all known toxin-coding genes of B. cereus and also included both a positive control and a negative control electrode positions. When these chips were exposed to ultrasonicated B. cereus, the gold electrodes were fouled by some component in DNA cell lysates. To circumvent this, the released large DNA was first extracted and then ultrasonicated again, since the extract mainly contains large molecular weight DNA. This DNA extract was applied to characterize one “diarrheal” and one “emetic” strain of B. cereus with the DNA chip arrays. The results agreed with PCR control analysis which means that these electric DNA chip arrays can be used to characterize bacterial colonies with respect to the genes coding of all known toxins of B. cereus: haemolysin (hblA, hblC, hblD), non-haemolytic enterotoxin (nheA, nheB, nheC), cytotoxin K-2 (cytK-2), and cereulide (ces). The chip assay required about 30 min after application of DNA samples. Due to the generic properties of the chips, this technique should also be applicable for characterization of the pathogenicity potential of many other organisms. Keywords: Bacillus cereus, haemolysin, non-haemolytic enterotoxin, cytotoxin K-2, cereulide, toxin-coding genes, bacterial colony, electric DNA chip, ultrasonication, DNA fragmentation.</p>
12

Phosphorylation du CTD de l'ARN polymérase II et impact de l'histone H2A.Z sur le positionnement des nucléosomes chez S. cerevisiae

Bergeron, Maxime 10 1900 (has links)
La phosphorylation du domaine C-terminal de l’ARN polymérase II permet à ce complexe protéique d’exécuter la transcription des gènes, en plus de coupler à la transcription des événements moléculaires comme la maturation des ARNm. Mes résultats montrent que même si cette phosphorylation suit un patron similaire à l’ensemble des gènes, il existe des exceptions pouvant être dues à des mécanismes alternatifs de phosphorylation du CTD. Le présent ouvrage s’intéresse également au rôle qu’occupe la variante d’histone H2A.Z dans l’organisation de la chromatine. Des études précédentes on montré que le positionnement de certains nucléosomes le long de l’ADN serait influencé par H2A.Z et aurait une influence sur la capacité de transcrire les gènes. Par une approche génomique utilisant les puces à ADN, j’ai cartographié l’impact de la délétion de H2A.Z sur la structure des nucléosomes. Enfin, des résultats intéressants sur la dynamique d’incorporation de H2A.Z à la chromatine ont été obtenus. / RNA Polymerase II is the molecular complex responsible for the transcription of class II genes. Proper transcription and associated events such as mRNA processing are thought to require the phosphorylation of its C-terminal domain. Here I show that this phosphorylation follows a similar pattern for most of the genes, althought some exceptions exist. These exceptions could be explained by alternative phosphorylation mechanisms. Also, this work provides data on how the variant histone H2A.Z influences chromatin structure. Previous studies have shown a role for H2A.Z in the positioning of some nucleosomes along the DNA, which would impact the ability to transcribe genes. Here I used a microarray technology to profile nucleosome positions in a genome-wide manner. My data provide further evidence that H2A.Z influences nucleosome positioning. Interesting results regarding the dynamics of H2A.Z incorporation into chromatin are also shown.
13

Etude des propriétés structurales et électriques de réseaux aléatoires de nanofils de silicium. Application à la détection d'ADN / Study of the structural and electrical properties of random silicon nanowire networks. Application to DNA detectioN

Serre, Pauline 24 November 2014 (has links)
Un « Nanonet », acronyme pour « NANOstructured NETwork », est défini comme un réseau de nanostructures unidimensionnelles à fort facteur de forme et aléatoirement orientées sur un substrat. Dans ce travail de thèse, une étude approfondie de nanonets à base de nanofils de silicium est présentée en vue d'une intégration dans des capteurs d'ADN. Une méthode de fabrication simple de ces réseaux a tout été d'abord développée afin d'obtenir des nanonets homogènes et reproductibles. La surface des nanofils a ensuite été fonctionnalisée afin de permettre la détection de l'hybridation de l'ADN par fluorescence. Les capteurs ainsi réalisés présentent une excellente sélectivité et une meilleure limite de sensibilité que des substrats plans. Les propriétés électriques des nanonets de silicium ont également été étudiées ce qui a mené à la description des mécanismes de conduction de ces réseaux. Ainsi, il a été démontré que le comportement électrique de ces structures est dominé par les nombreuses jonctions nanofil-nanofil et suit la théorie de la percolation électrique. De plus, une procédure d'optimisation de ces jonctions a finalement permis de stabiliser les propriétés électriques des nanonets de silicium.Ces réseaux possèdent donc des propriétés remarquables provenant des constituants individuels, les nanofils, qui présentent une surface spécifique élevée, mais également de leur structure en réseaux aléatoires offrant la possibilité de les manipuler simplement et à bas coût à l'échelle macroscopique. Ces travaux ouvrent la voie à l'intégration des nanonets de silicium dans des capteurs d'ADN reposant sur la détection électrique. / A "nanonet", acronym for "NANOstructured NETwork", is defined as a network of one-dimensional nanostructures with high aspect ratio and randomly oriented on a substrate. In this work, a comprehensive study of nanonets based on silicon nanowires is presented for integration into DNA sensors. First, a simple method for the network fabrication has been developed in order to obtain homogeneous and reproducible nanonets. Then, the nanowire surface has been functionalized, so that the DNA hybridization detection is possible by fluorescence. The elaborated sensors exhibit excellent selectivity and a better sensitivity limit than planar substrates. The electrical properties of the silicon nanonets have also been investigated which resulted in the description of the conduction mechanisms of these networks. It has been shown that the electrical behaviour of such structures is ruled by the numerous nanowire-nanowire junctions and follows the electrical percolation theory. Moreover, an optimization procedure of these junctions has allowed stabilizing the electrical properties of silicon nanonets.Therefore, these networks have attractive characteristics which arise from the individual components, the nanowires with a high specific surface, but also from the structural properties of the network itself which can be simply manipulated, at a low cost, on macroscopic scales. This work paves the way for the integration of silicon nanonets into DNA sensors based on electrical detection.
14

Electric DNA arrays for determination of pathogenic Bacillus cereus

Liu, Yanling January 2007 (has links)
Silicon-based electric chip arrays were developed for characterization of Bacillus cereus with respect to the capacity to produce toxins involved in food poisoning and foodborne infections. Bacteria of the B. cereus group contain different sets of four toxins encoded by eight genes. The purpose of this work was to develop a fast method for determination of the presence of these genes in colonies from primary enrichment cultures. The specific DNA detection was based on immobilization of DNA capture probes, which hybridize to specific sites on the target genes. Biotin-labeled detection probes were designed to hybridize with the target DNA adjacent to the capture probes. An extravidin - alkaline phosphatase complex was subsequently bound to the hybridized detection probes. Finally, p-aminophenyl phosphate was added as substrate for the enzyme, and the product p-aminophenol was brought in contact with the interdigitated gold electrode on the silicon chips surface. The p-aminophenol was oxidized at the anode to quinoneimine, which was then reduced back to paminophenol at the cathode. This redox recycling generates a current that was used as the DNA-chip response to the target DNA. Two versions of the assay were used. In the first version the capture probes were immobilized on magnetic beads and all chemical reactions until and including the enzymatic reaction took place in an eppendorf tube while the redox recycling was used to measure the amount of paminophenol produced after transfer from the tube to the silicon chip surface. In the second version a silicon chip array was used with 16 parallel electrode positions, each activated by immobilization of one type of capture probes on the gold electrodes. With this system all chemical reactions took place at the chip surface. The kinetics of cell disruption and DNA fragmentation from B. cereus by ultrasonication was determined. Maximum cell disruption was achieved within 5 min and the chip response increased in proportion to the ultrasonic time. Further ultrasonication up to 10 min resulted in further increasing current although no further cell disruption was observed. If the sonication time was extended above 10 min the signal declined. Based on analysis of the DNA size distribution by early end-point PCR and gel electrophoresis, it is suggested that the first 5 min ultrasonication increased the signal by increasing the release of target DNA molecules. Thereafter the signal was increased by fragmentation of target DNA which increases the diffusion rate and also the accessibility of the hybridization site. Finally, the DNA fragment sizes approached that of the hybridization site (51-bp) which may reduce the signal because of cleavage of the target DNA in the hybridization region. These studies were performed with the bead-based hybridization assay. The assay was highly specific to the target gene (hblC) of both B. cereus and B. thuringiensis with no response from negative control cells of B. subtilis. The 16 positions of the silicon chip array were activated by immobilization of all known toxin-coding genes of B. cereus and also included both a positive control and a negative control electrode positions. When these chips were exposed to ultrasonicated B. cereus, the gold electrodes were fouled by some component in DNA cell lysates. To circumvent this, the released large DNA was first extracted and then ultrasonicated again, since the extract mainly contains large molecular weight DNA. This DNA extract was applied to characterize one “diarrheal” and one “emetic” strain of B. cereus with the DNA chip arrays. The results agreed with PCR control analysis which means that these electric DNA chip arrays can be used to characterize bacterial colonies with respect to the genes coding of all known toxins of B. cereus: haemolysin (hblA, hblC, hblD), non-haemolytic enterotoxin (nheA, nheB, nheC), cytotoxin K-2 (cytK-2), and cereulide (ces). The chip assay required about 30 min after application of DNA samples. Due to the generic properties of the chips, this technique should also be applicable for characterization of the pathogenicity potential of many other organisms. Keywords: Bacillus cereus, haemolysin, non-haemolytic enterotoxin, cytotoxin K-2, cereulide, toxin-coding genes, bacterial colony, electric DNA chip, ultrasonication, DNA fragmentation. / QC 20101111
15

Oberflächenplasmonenresonanz-basierte DNA-Chips und Nucleobasen-Sequenzentwurf

Kick, Alfred 30 October 2013 (has links) (PDF)
Die vorliegende Dissertation beschreibt die Erarbeitung anwendbarer Methoden zum Aufbau Oberflächenplasmonenresonanz (SPR)-basierter DNA-Mikroarrays. Es werden die Beziehungen zwischen allen Teilschritten der Entwicklung eines DNA-Biosensors aufgezeigt. Die Sondendichte auf der Sensoroberfläche ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit eines DNA-Chips. In dieser Arbeit werden thiolmodifizierte Sonden und solche mit Phosphorothioatgruppen verwendet und verglichen. Der Aufbau selbstorganisierender Monoschichten, bestehend aus Mercaptoalkoholen und thiolmodifizierten DNA-Einzelsträngen, wird mittels Röntgenphotoelektronenspektroskopie untersucht. Es werden bis zu 180 Spots auf einem SPR-Chip aufgetragen. Eine weitere Erhöhung der Anzahl an Sondenorten pro Chip wird mit einer hydrophil/hydrophoben Strukturierung der Arrayoberfläche erreicht. Dies erfolgt durch das Mikrokontaktdrucken mit Alkanthiolen. Die selektiven Hybridisierungen der Produkte der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) werden bei SPR-Messungen auf DNA-Mikroarrays detektiert. Eine schnelle markierungsfreie Echtzeitanalyse wird bei Hybridisierungen im mikrofluidischen Kanal innerhalb weniger Minuten erzielt. Die Anwendbarkeit dieser Methoden wurde anhand der Mutationsanalyse der Fusionsgene AML1-ETO und CBFB-MYH11 bei der akuten myeloischen Leukämie bestätigt. Die Hybridisierungseffizienz auf DNA-Mikroarrays hängt stark von der Sodensequenz ab. SPR-Experimente zeigen, dass die Ausbildung der Haarnadelstrukturen die Ursache dafür ist. Ein Computerprogramm (EGNAS) auf Grundlage eines neu entwickelten Nucleobasen-Sequenzentwurf-Algorithmus, ermöglicht die Generierung vollständiger Sequenzsätze. Die Intra- und Interstrangeigenschaften dieser Sequenzen können kontrolliert werden, um Haarnadelstrukturen und Kreuzhybridisierungen zu vermeiden. Dadurch können optimierte Sequenzen für Anwendungen auf DNA-Chips oder in der DNA-Nanobiotechnologie entworfen werden.
16

Oberflächenplasmonenresonanz-basierte DNA-Chips und Nucleobasen-Sequenzentwurf

Kick, Alfred 27 September 2013 (has links)
Die vorliegende Dissertation beschreibt die Erarbeitung anwendbarer Methoden zum Aufbau Oberflächenplasmonenresonanz (SPR)-basierter DNA-Mikroarrays. Es werden die Beziehungen zwischen allen Teilschritten der Entwicklung eines DNA-Biosensors aufgezeigt. Die Sondendichte auf der Sensoroberfläche ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit eines DNA-Chips. In dieser Arbeit werden thiolmodifizierte Sonden und solche mit Phosphorothioatgruppen verwendet und verglichen. Der Aufbau selbstorganisierender Monoschichten, bestehend aus Mercaptoalkoholen und thiolmodifizierten DNA-Einzelsträngen, wird mittels Röntgenphotoelektronenspektroskopie untersucht. Es werden bis zu 180 Spots auf einem SPR-Chip aufgetragen. Eine weitere Erhöhung der Anzahl an Sondenorten pro Chip wird mit einer hydrophil/hydrophoben Strukturierung der Arrayoberfläche erreicht. Dies erfolgt durch das Mikrokontaktdrucken mit Alkanthiolen. Die selektiven Hybridisierungen der Produkte der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) werden bei SPR-Messungen auf DNA-Mikroarrays detektiert. Eine schnelle markierungsfreie Echtzeitanalyse wird bei Hybridisierungen im mikrofluidischen Kanal innerhalb weniger Minuten erzielt. Die Anwendbarkeit dieser Methoden wurde anhand der Mutationsanalyse der Fusionsgene AML1-ETO und CBFB-MYH11 bei der akuten myeloischen Leukämie bestätigt. Die Hybridisierungseffizienz auf DNA-Mikroarrays hängt stark von der Sodensequenz ab. SPR-Experimente zeigen, dass die Ausbildung der Haarnadelstrukturen die Ursache dafür ist. Ein Computerprogramm (EGNAS) auf Grundlage eines neu entwickelten Nucleobasen-Sequenzentwurf-Algorithmus, ermöglicht die Generierung vollständiger Sequenzsätze. Die Intra- und Interstrangeigenschaften dieser Sequenzen können kontrolliert werden, um Haarnadelstrukturen und Kreuzhybridisierungen zu vermeiden. Dadurch können optimierte Sequenzen für Anwendungen auf DNA-Chips oder in der DNA-Nanobiotechnologie entworfen werden.
17

Immobilisation de biomolécules pour l’analyse multiparamétrique sur biopuces : application au génotypage érythrocytaire haut-débit / Biomolecule immobilisation for multiparametric analysis on biochips : application to high-throughput blood group genotyping

Le Goff, Gaëlle 14 October 2011 (has links)
Les travaux présentés dans cette thèse s’intéressent à l’immobilisation de biomolécules pour le développement d’outils d’analyse multiparamétrique pour la caractérisation d’échantillons biologiques et le diagnostic, sur un support de type biopuce couplé à une détection colorimétrique.Un premier axe de recherche concerne le développement de tests d’hybridation d’acides nucléiques et d’immunotests à haut-débit automatisés sur plaque de filtration. Cette méthode a permis la mise au point d’un test de génotypage automatisé pour le dépistage transfusionnel haut-débit (génotypage érythrocytaire étendu) en collaboration avec l’Établissement Français du Sang Rhône-Alpes (EFS-RA). Il permet d’analyser 96 échantillons en quatre heures, et de caractériser six génotypes par échantillon. Cet outil a fait l’objet d’une validation sur un panel de 293 donneurs.La seconde partie des travaux présentés s’intéresse au développement d’un procédé d’immobilisation d’oligonucléotides sur un polymère particulier (PolyshrinkTM) pour l’élaboration d’un système d’analyse miniaturisé. Plusieurs stratégies d’activation ont été envisagées et ont abouti à la mise au point d’une technique d’immobilisation d’oligonucleotides in situ dans des plots d’hydrogel. La méthode de fabrication permet d’obtenir une matrice de plots d’hydrogel de 60 µm de diamètre et d’une hauteur de 6 µm en moyenne. En outre, il a été démontré que les oligonucléotides immobilisés dans les plots pouvaient détecter de façon quantitative et sélective les cibles complémentaires présentes dans l’échantillon analysé en utilisant une détection par colorimétrie ou par chimiluminescence. / The work reported in this thesis focuses on biomolecules immobilization for the development of multiparametric analysis tools on a biochip coupled with a colorimetric detection, applied to the characterization of biological samples and to diagnosis.The first concern was the development of high-throughput automated hybridization tests and immunotests on a filtration plate. This method led to the elaboration of an automated platform for extended blood group genotyping in collaboration with the Etablissement Français du Sang Rhône-Alpes (EFS-RA). It enables to analyze 96 samples in four hours and to characterize six genotypes per sample. Its analytical performances were validated on a panel of 293 blood donors.The second part of this work aimed to elaborate a new strategy for oligonucleotide immobilization on an innovative polymer (PolyshrinkTM) for the development of miniaturized analysis systems. Several approaches were evaluated and led to an in-situ immobilization of oligonucleotides in hydrogel dots technique. This method leads to 6 µm hydrogel dots with a diameter of 60 µm. Moreover it was demonstrated that such immobilized oligonucleotides were able to detect targets specifically and quantitatively using either a chemiluminescent or a colorimetric detection.
18

Analyse von Single Nucleotide Polymorphisms an Glas-Oberflächen

Schwonbeck, Susanne January 2004 (has links)
Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung einer SNP-Genotypisierungsmethode mit auf Mikroarrays immobilisierten PCR-Produkten. Für die Analyse wurde ein faseroptischer Affinitätssensor bzw. ein Durchfluss-Biochip-Scanner mit integrierter Fluoreszenzdetektion verwendet. An den immobilisierten Analyten (PCR-Produkten) wurde eine Fluoreszenzoligonukleotidsonde hybridisiert und anschließend die Dissoziation der Sonde im Fluss verfolgt. Die Diskriminierung von Wildtyp- und Mutanten-DNA erfolgte durch die kinetische Auswertung der Dissoziationskurven sowie durch die Analyse der Fluoreszenzintensität. <br> <br> Die Versuche am faseroptischen Affinitätssensor zeigten, dass DNA-DNA-Hybride sowohl von Oligonukleotiden als auch von PCR-Produkten ein typisches Dissoziationsverhalten aufweisen, wobei fehlgepaarte Hybride eine signifikant schnellere Dissoziation zeigen als perfekt passende Hybride. Dieser Geschwindigkeitsunterschied lässt sich durch den Vergleich der jeweiligen kinetischen Geschwindigkeitskonstanten kD quantitativ erfassen. </p> <p>Da die Kopplung des Analyten an der Chipoberfläche sowie die Hybridisierungs- und Dissoziationsparameter essentiell für die Methodenentwicklung war, wurden die Parameter für ein optimales Spotting und die Immobilisierung von PCR-Produkten ermittelt. Getestet wurden die affine Kopplung von biotinylierten PCR-Produkten an Streptavidin-, Avidin- und NeutrAvidin-Oberflächen sowie die kovalente Bindung von phosphorylierten Amplifikaten mit der EDC/Methylimidazol-Methode. Die besten Ergebnisse sowohl in Spotform und -homogenität als auch im Signal/Rausch-Verhältnis wurden an NeutrAvidin-Oberflächen erreicht. </p> <p>Für die Etablierung der Mikroarray-Genotypisierungsmethode durch kinetische Analyse nach einem Hybridisierungsexperiment wurden Sondenlänge, Puffersystem, Spotting-Konzentration des Analyten sowie Temperatur optimiert. Das Analysensystem erlaubte es, PCR-Produkte mit einer Konzentration von 250 ng/µl in einem HEPES-EDTA-NaCl-Puffer auf mit NeutrAvidin beschichtete Glasträger zu spotten. In den anschließenden Hybridisierungs- und Dissoziationsexperimenten bei 30 °C konnte die Diskriminierung von homocygoter Wildtyp- und homocygoter Mutanten- sowie heterocygoter DNA am Beispiel von Oligonukleotid-Hybriden erreicht werden. </p> <p>In einer Gruppe von 24 homocygoten Patienten wurde ein Polymorphismus im SULT1A1-Gen analysiert. Sowohl durch kinetische Auswertung als auch mit der Analyse der Fluoreszenzintensität wurde der Genotyp der Proben identifiziert. Die Ergebnisse wurden mit dem Referenzverfahren, der Restriktionschnittstellenanalyse (PCR-RFLP) validiert. Lediglich ein Genotyp wurde falsch bestimmt, die Genauigkeit lag bei 96%. </p> <p>In einer Gruppe von 44 Patienten wurde der Genotyp eines SNP in der Adiponectin-Promotor-Region untersucht. Nach Vergleich der Analysenergebnisse mit denen eines Referenzverfahrens konnten lediglich 14 der untersuchten Genotypen bestätigt werden. Ursache für die unzureichende Genauigkeit der Methode war vor allem das schlechte Signal/Rausch-Verhältnis.</p> <p> Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das in dieser Arbeit entwickelte Analysesystem für die Genotypisierung von Einzelpunktmutationen geeignet ist, homocygote Patientenproben zuverlässig zu analysieren. Prinzipiell ist das auch bei heterocygoter DNA möglich. Da nach aktuellem Kenntnisstand eine SNP-Analysemethode an immobilisierten PCR-Produkten noch nicht veröffentlicht wurde, stellt das hier entwickelte Verfahren eine Alternative zu bisher bekannten Mikroarray-Verfahren dar. Als besonders vorteilhaft erweist sich der reverse Ansatz der Methode. </p> <p>Der hier vorgestellte Ansatz ist eine kostengünstigere und weniger hoch dimensionierte Lösung für Fragestellungen beispielsweise in der Ernährungswissenschaft, bei denen meist eine mittlere Anzahl Patienten auf nur einige wenige SNPs zu untersuchen ist. Wenn es gelingt, durch die Weiterentwicklung der Hardware bzw. weiterer Optimierung, eine Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses und damit die Diskriminierung von heterocygoter DNA zu erreichen, kann diese Methode zukünftig bei der Analyse von mittelgroßen Patientengruppen alternativ zu anderen Genotypisierungsmethoden verwendet werden. / The aim of this thesis was the development of a SNP genotyping method involving PCR products immobilised on microarrays. For the analysis a fibre optic affinity biosensor and a flow-through biochip scanner were used. Fluorescent probes were hybridized with the immobilised PCR products. In order to start the dissociation process the surface was rinsed with buffer and the fluorescence intensity was measured. <br><br> Two different cases were studied: First, the full-matched DNA hybrid (wildtyp single strand with complementary wildtype single strand), second the mis-matched hybrid (wildtype single strand and mutant single strand). After determinating the reaction rates (kD) as kinetic parameter the kD values of both cases were compared. The experiments showed a significant difference in the kD value of the full- and the mis-match hybrids. Therefore, mutant and wildtype DNA were discriminated by kinetic analysis of the dissociation process and analysis of the fluorescence intensity. <br><br> To set up the complete analysis process the reaction parameters like coupling of the PCR products had to be optimised. Both affininty coupled (streptavidin, neutravidin, avidin - biotin) and covalent methods (EDC/methylimidazol) were carried out. Best results in spot homogeinity and spot appearance were obtained with coupling of biotinylated PCR products on neutravidin coated chip surfaces. Additionally, the length of the probe, the spotting concentration, the spotting buffer and the reaction temperature were optimised. In the optimised analysis PCR products (250 µg/µl) were spotted onto neutravidin coated surfaces. The hybridisation <br><br> and dissociation processes were carried out at 30°C. A HEPES-EDTA-NaCl buffer was used for spotting, diluting of the fluorescent probe and rinsing the microarray surface. A fluorescent probe was used with 13 nucleotides in length. The mis- or full-matching base indicating the polymorphism was located in the center position of the probe. <br><br> The analysis system was tested with the genomic DNA of a group of 24 homocygote individuals with a SNP in the SULT1A1 gene region. The hybridisation and dissociation processes were carried out and the reaction rates were determinated. Subsequently after the analysis in the flow-through biochip scanner the fluorescence intensity of the <br><br> spots were measured. The results showed very good comparability with results of a PCR-RFLP analysis (one false genotype). Additionally, a group of 44 heterocygote DNA samples with one SNP in the adiponectin promotor region were also genotyped. Compared to a reference method only 14 genotypes were correctly determined. This was mostly due to a low signal-noise-ratio and needs to be further investigated. <br><br> Besides the problem in analysing heterocygote DNA samples the developed analysis system is very useful for genotyping SNP in homocygote DNA samples. The successful analysis of heterocygote sample is principally possible and with further investigations/optimisation, a better analysis should be possible. <br><br> The most important advantage of the developed method is the reverse approach of binding PCR products at the surface instead of oligonucleotides. This allows the parallel genotyping of several individuals. Other advantages include low costs and medium sized dimensions in terms of throughput.

Page generated in 0.0509 seconds