Rikenella microfusus, ein Alzheimer relevantes Darmbakterium als Target zur Entwicklung spezifischer Aptamere für die Diagnostik

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

1.1 Die Alzheimer-Erkrankung und das Darmmikrobiom

1.2 Die SELEX-Methode

1.3 Die Zielzelle

2. Ziel der Arbeit

3. Materialien

4. Methoden

4.1 Herstellung eines 2% Agarosegels und Gelelektrophorese

4.1.1 Theorie

4.1.2 Durchführung

4.2 Vorbereitung und Durchführung der Polymerase-Kettenreaktion

4.2.1 Theorie

4.2.2 Durchführung der Polymerasekettenreaktion (PCR)

4.2.3 Durchführung der Emulsions-Polymerasekettenreaktion

4.3 Vorbereitung und Durchführung der Strangtrennung

4.3.1 Theorie

4.3.2 Durchführung

4.4 Bestimmung der Stoffmenge von ssDNA Aptamere

4.4.1 Theorie

4.4.2 Durchführung

4.5 FluCell-SELEX der ssDNA Aptamere

4.5.1 Theorie

4.5.2 Durchführung

4.6 Fluoreszenzmessung

4.6.1 Theorie

4.6.2 Durchführung

4.7 Bindungsassay von Aptamere gegen Rikenella microfusus

4.7.1 Theorie

4.7.2 Durchführung

4.8 Spezifitätstest

4.8.1 Theorie

4.8.2 Durchführung

5. Ergebnisse

5.1 exemplarische Aufnahme des Agarosegels mit ssDNA Aptamere

5.2 Bindungsassay

5.3 Spezifitätstest

6. Diskussion

6.1 Bindungsassay

6.2 Spezifitätstest

6.3 Ausblick

Zielsetzung & Themen

Diese Bachelorarbeit zielt darauf ab, spezifische ssDNA-Aptamere zu entwickeln, die als Bindemoleküle an das Bakterium Rikenella microfusus dienen, um neue Ansätze für die Alzheimer-Diagnostik zu schaffen.

• Entwicklung und Evolution von DNA-Aptameren mittels FluCell-SELEX.
• Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Darmmikrobiom-Dysbiose und Alzheimer.
• Durchführung von Bindungsassays und Spezifitätstests zur Charakterisierung der Aptamere.
• Etablierung methodischer Abläufe wie PCR, Strangtrennung und Fluoreszenzmessung.
• Validierung der Bindungsspezifität gegenüber Ziel- und Kontrollbakterien.

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1. Einleitung: Diese Einleitung beleuchtet die Relevanz der Alzheimer-Erkrankung im Kontext des Darmmikrobioms und erläutert die Grundlagen der SELEX-Methode sowie die Relevanz der Zielzelle.

2. Ziel der Arbeit: Das Kapitel beschreibt die Zielsetzung, spezifische Bindemoleküle (Aptamere) an Rikenella microfusus zur Entwicklung zukünftiger Diagnosemethoden für Alzheimer zu evolvieren.

3. Materialien: Eine detaillierte Auflistung der verwendeten Chemikalien, Verbrauchsmaterialien, Laborgeräte und Bakterienstämme für die experimentellen Arbeiten.

4. Methoden: Beschreibt die wissenschaftlichen Protokolle für Agarosegelelektrophorese, PCR, Strangtrennung, Quantifizierung der Aptamere, den FluCell-SELEX-Prozess, Fluoreszenzmessungen sowie die Bindungs- und Spezifitätstests.

5. Ergebnisse: Präsentation der experimentellen Daten, einschließlich der Gelelektrophorese-Aufnahmen und der statistischen Auswertungen der Bindungs- und Spezifitätstests mittels Fluoreszenzmessung.

6. Diskussion: Interpretation der erzielten Ergebnisse hinsichtlich der Aptamer-Bindungsspezifität sowie ein Ausblick auf zukünftige Potenziale und Anwendungsmöglichkeiten in der Diagnostik.

Schlüsselwörter

Alzheimer, Darmmikrobiom, Rikenella microfusus, Aptamere, SELEX, FluCell-SELEX, DNA, Bindungsassay, Spezifitätstest, Diagnostik, PCR, Fluoreszenzmessung, Dysbiose, Bindungsaffinität, Laboranalytik

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?

Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung von ssDNA-Aptameren, die spezifisch an das Darmbakterium Rikenella microfusus binden, um dieses als Marker für die Alzheimer-Diagnostik nutzbar zu machen.

Welches sind die zentralen Themenfelder der Publikation?

Die zentralen Themen sind die Alzheimer-Forschung, die Rolle des Darmmikrobioms, die SELEX-Technologie (insbesondere Cell-SELEX) und die molekularbiologische Detektion von Bakterien.

Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?

Das primäre Ziel ist die Entwicklung und Evolution von Bindemolekülen an Rikenella microfusus, um die bei Alzheimer-Patienten gehäuft auftretende Dysbiose spezifisch detektierbar zu machen.

Welche wissenschaftliche Methode wird zur Aptamer-Entwicklung verwendet?

Die Arbeit nutzt die FluCell-SELEX-Methode, ein Verfahren zur gerichteten Evolution von Aptameren gegen lebende Zellen.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil umfasst die detaillierte methodische Durchführung, beginnend bei der Vorbereitung, über die Selektionsrunden, bis hin zu den Bindungs- und Spezifitätstests zur Verifizierung der Aptamer-Qualität.

Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?

Wichtige Begriffe sind Aptamere, Alzheimer, Darmmikrobiom, SELEX, Rikenella microfusus und Bindungsspezifität.

Warum wird speziell Rikenella microfusus als Ziel gewählt?

Das Bakterium wurde gewählt, da eine Dysbiose mit einer erhöhten Häufigkeit dieser Spezies bei Alzheimer-Patienten assoziiert ist, was es zu einem relevanten diagnostischen Ziel macht.

Welche Rolle spielt die Fluoreszenzmessung?

Die Fluoreszenzmessung dient dazu, die Bindungsstärke und Spezifität der generierten Aptamer-Bibliothek quantitativ zu erfassen und den Erfolg der Selektionsrunden zu belegen.

Was zeigt der Ausblick auf?

Der Ausblick unterstreicht das Potenzial von Aptameren als neue diagnostische Klasse und schlägt vor, die entwickelten Aptamere zur Analyse von Stuhlproben bei Alzheimer-Patienten einzusetzen.