Telomeraseaktivität auf nukleinsäuremodifizierten Sensoroberflächen

Abstract

Es wird gezeigt, daß durch die Anwendung von Faseroptik und Evaneszentfeldtechnologie, die Erfassung von Enzymaktivität in Echtzeit ermöglicht wird. Der Einbau der einzelnen Desoxyribonukleotide in die immobiliserte DNA wird so quantitativ erfaßt. Der Einfluß der Immobilisierung auf die Aktivität wird diskutiert. DNA-Polymerasen eignen sich sehr gut für diese kinetischen Studien, da das „An-“ und „Abschalten“ der Aktivität durch Entzug und Zugabe der Nukleotide gesteuert werden kann. Die katalytische Reaktion kann in beobachtbare Teilschritte wie Binden des Subtrates und Bilden des Produktes, zerlegt werden. Die Telomerase ist ein DNA-modifizierendes Enzym, deren Aufgabe darin besteht, die stabilisierenden Enden der Chromosomen, die Telomere, zu verlängern. Ihre Aktivität in „normal“ wachsenden Zellen ist in der Regel sehr gering. Dies führt zu einem ständigem Verkürzen der Telomere bei Zellteilung. Die Zelle „altert“. Bei Unterschreiten einerbestimmten Länge der Telomere wird der Zelltodeingeleitet. In entartet wachsenden Zellen, wie z. B. Tumorzellen wurde hingegen eine hohe Aktivität der Telomerase beobachtet, die somit der Verkürzung der Telomere entgegenwirkt und deren programmierten Zelltot verhindert. Diese Beobachtung liess einen Zusammenhang zwischen Cancerogenität und der Telomeraseaktivität als Marker vermuten. Basierend auf dieser Überlegung wurden verschiedene Tests basierend auf Einbau von radioaktiv-markierten Nukleotiden und PCR als Amplifizierungsschritt in den letzten Jahren entwickelt. Ziel dieses Projektes ist es, die Telomeraseaktivität in Echtzeit und ohne Amplifizierungsschritt an festphasen-immobilisierten Oligonukleotiden zu messen.