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Lexikon der Biologie: functional cloning

functional cloning s, Bezeichnung für die Strategie zur Kartierung (Genkartierung) und Klonierung von Genen, ausgehend von der Funktion der Proteine. Die Strategie des functional cloning beginnt mit der Charakterisierung des Phänotyps bzw. der Erkrankung über die Analyse der Genfunktion zum Gen selbst und dessen Lokalisierung auf den Chromosomen ( vgl. Abb. ). Für die Klonierung des Gens bieten sich 3 Wege an. Zunächst kann versucht werden, ob ausgewählte cDNA-Fraktionen (cDNA) nach Transfektion geeigneter Zellsysteme die Funktion des gewünschten Gens erscheinen lassen. Dies kann z.B. für die Klonierung von Onkogenen über deren transformierende Eigenschaften (Transformation) gelingen. Geeignete Verkleinerungen von komplexen cDNA-Mischungen zu Einzelinjektion führen zu wenigen möglichen cDNA-Klonen. Eine zweite Möglichkeit besteht in der Isolierung, Reinigung und Sequenzierung des entsprechenden Proteins. Aus der oft nur unvollständigen Aminosäuresequenz lassen sich aufgrund des degenerierten genetischen Codes jedoch mehrere mögliche cDNA-Sequenzen ableiten. Degenerierte Oligonucleotide, korrespondierend zu konservierten Aminosäuresequenzen des Proteins, werden jetzt benutzt, um cDNA-Bibliotheken (Genbibliothek) nach dem vollständigen Klonen zu durchsuchen. Aus den gefundenen Exon-Sequenzen (Exon) läßt sich die komplette Aminosäuresequenz ableiten und das entsprechende Gen identifizieren. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Suche nach dem gewünschten cDNA-Klon in einer Expressionsbibliothek mit einem spezifischen Antikörper. Nachfolgend kann mit den gewonnenen cDNA-Fragmenten aus genomischen Bibliotheken das vollständige Gen isoliert und sein Locus (Genort) auf dem Chromosom bestimmt werden.



functional cloning

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