Rasterkraftmikroskop
Zusammenfassung der Projektergebnisse
1. Protein-DNA sowie Protein-RNA Interaktionen: a) Die humane Methyltransferase Dnmt2 sowie das Homolog von Dictyostelium (DnmA) wurden in Bindungsstudien rasterkraftmikroskopisch untersucht, um Bindungsstellen auf verschiedenen DNA Molekülen und tRNA Molekülen, die in einen doppelsträngigen Backbone eingebaut waren, zu identifizieren. Trotz geringer Bindungshäufigkeit unter den angewandten Bedingungen, konnten Hinweise auf präferentielle Bindungsstellen erhalten werden. b) Das 5mC bindende Protein aus Entamoeba histolytica EhMLBP wurde an methylierte und unmethylierte DNA Fragmente gebunden und rasterkraftmikroskopisch untersucht. In erster Näherung konnten Bindungsstellen, die aus biochemischen Experimenten vorgeschlagen waren, bestätigt werden. 2. Abbildung von Chromosomen aus Dictyostelium: Die Abbildung von Chromosomen im Rasterkraftmikroskop diente als Vorarbeit für weitere Charakterisierung und ggf. Identifizierung der 6 nahezu gleich großen Chromosomen. Mit der gleichzeitigen Aufnahme fluoreszenzmarkierter Chromatinproteine konnte der „proof-of-principle" erbracht werden, dass Fluoreszenzmarkierung und rasterkraftmikroskopische Abbildung im Overlay dargestellt werden können. Mit weiteren Fluoreszenzmarkierungen spezifischer Proteine und Sequenzen (FISH) folgt nun die Identifizierung einzelner Chromosomen. 3. Einfluss von Salzen auf Sekundärstrukturen von RNA Molekülen: An einem Beispielmolekül (gus-PSTVd-tRNA^Asp) wurde im Rasterkraftmikroskop der Einfluß von bivalenten Kationen auf die Faltung der tRNA Struktur in Messungen an Luft und in Flüssigkeit untersucht. 4. Theoretisch aus Sequenzdaten abgeleitete Biegung von kurzen DNA Sequenzen wurde mit gemessenen Daten aus AFM Untersuchungen verglichen. Mit Hilfe von Bioinformatik wird die intrinsische Biegung in verschiedenen Promotor-DNAs von Dictyosteliumgenen verglichen um möglicherweise grundsätzliche Strukturen von Promotoren beschreiben zu können . 5. Ausrichtung von DNA auf strukturiert magnetischen Oberilächen: An einem Ende mit Magnetpartikeln markierte DNA Moleküle wurden auf einer Oberfläche magnetisch ausgerichtet, um geordnete Strukturen für Untersuchungen entlang dem DNA Strang zu erlauben. Geplant ist die exakte Positionierung verschiedener Moleküle und ggf. die Manipulation von Interaktionen. 6. Ultrananochristalline Diamantschichten, UNCD: Bei Studien zur Modifizierung von UNCD wird rasterkraftmikroskopisch die Kopplung von Molekülen nach Terminierung nachgewiesen. Bisher wurden Fluoreszensmessungen sowie Messungen der Adhäsion nach UV/Ozon oder Ammonium-Plasmabehandlung durchgeführt. Weiter soll versucht werden, die Kopplung von biotinylierten DNA-Oligonukleotiden über Thiolgruppen kraftspektroskopisch zu detektieren, um UNCD als mögliches Substrat für molekulare Kraftspektroskopie zu charakterisieren. 7. Kraftspektroskopische Messungen zur Hydrophobizität von Schleimpilzsporen mit verschiedenen nano-, bzw. mikrostrukturierten Oberflächen. Arbeiten der Abt. Tierphysiologie in Zusammenarbeit mit der Abt. Mikrobiologie. 8. Rasterkraftspektroskopische Messung der Interaktion von GFP mit einem GFP Binder (Nanotrap).
