Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung neuer Bindemoleküle an Rikenella microfusus zur Diagnostik Alzheimer relevanter Dysbiosen im menschlichen Darm. Diese spezifischen Bindemoleküle sind einzelsträngige DNA Aptamere, die mittels der FluCell-SELEX Methode evolvieren, um spezifisch an Rikenella microfusus zu binden. Der Einsatz von Aptameren bietet als relativ neue Stoffklasse unbegrenztes Potential in der Forschung, insbesondere wegen der günstigen Herstellungskosten bei großen Mengen. Die bei einer Dysbiose erhöhte Häufigkeit an Bacteroidetes, wie etwa Rikenella microfusus, ermöglicht die Diagnose von Alzheimer mittels der FluCell-SELEX.

Diese Arbeit kann als Vorlage und Motivation dienen, um zukünftige bindungsspezifische ssDNA Aptamere gegen Rikenella microfusus weiterzuentwickeln und um geeignete spezifische Biomarker zu identifizieren. Ebenso könnte diese neue diagnostische Methode der Alzheimer Erkrankung die bereits verwendeten Diagnosemethoden, wie Amyloid-spezifische Marker, Blutanalysen, Liquoruntersuchungen oder psychometrische Tests in der diagnostischen Sicherheit unterstützen.

Diese Arbeit ist eine Fortsetzung zu einer vorausgehenden Arbeit über die Evolution von Aptameren gegen Rikenella microfusus.

Excerpt

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

8. Literaturverzeichnis

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung spezifischer Aptamere gegen das Darmbakterium Rikenella microfusus, das im Zusammenhang mit der Alzheimer-Erkrankung steht. Die Arbeit untersucht die Anwendbarkeit der SELEX-Methode zur Identifizierung solcher Aptamere und deren Eignung für diagnostische Zwecke.

Die Alzheimer-Erkrankung und deren Zusammenhang mit dem Darmmikrobiom
Die SELEX-Methode zur Aptamer-Selektion
Entwicklung und Charakterisierung von Aptameren gegen Rikenella microfusus
Evaluierung des Bindungsassays und der Spezifität der entwickelten Aptamere
Ausblick auf mögliche Anwendungen in der Alzheimer-Diagnostik

Zusammenfassung der Kapitel

1. Einleitung: Dieses Kapitel liefert einen umfassenden Überblick über die Alzheimer-Erkrankung, ihren Zusammenhang mit dem Darmmikrobiom und die Bedeutung des Bakteriums Rikenella microfusus. Es werden die aktuellen Herausforderungen in der Alzheimer-Forschung und -Therapie sowie das Potential des gezielten Einsatzes von Aptameren als diagnostisches Werkzeug beleuchtet. Die SELEX-Methode als Grundlage der Aptamerentwicklung wird detailliert erklärt. Die Wahl von Rikenella microfusus als Zielzelle wird begründet und der allgemeine Forschungsansatz der Arbeit wird vorgestellt.

4. Methoden: Dieses Kapitel beschreibt detailliert die angewendeten Methoden zur Aptamerentwicklung und -charakterisierung. Es umfasst die Herstellung und Analyse von Agarosegelen, die Durchführung von PCR-Reaktionen (inklusive Emulsions-PCR), die Strangtrennung von DNA, die Bestimmung der Stoffmenge von ssDNA-Aptameren, den FluCell-SELEX-Prozess, Fluoreszenzmessungen und einen umfassenden Bindungsassay sowie einen Spezifitätstest, um die Selektivität der generierten Aptamere zu gewährleisten. Die theoretischen Grundlagen jeder Methode werden prägnant erläutert, gefolgt von detaillierten Beschreibungen der experimentellen Durchführungen.

5. Ergebnisse: Dieses Kapitel präsentiert die experimentellen Ergebnisse. Es beinhaltet die Auswertung der Agarosegelelektrophorese zur Darstellung der Aptamer-Größe und -Reinheit, die Daten des Bindungsassays zur Quantifizierung der Bindungsaffinität der Aptamere an Rikenella microfusus und die Ergebnisse des Spezifitätstests, der die Selektivität der Aptamere bestätigt oder widerlegt. Die Ergebnisse werden in übersichtlicher Form dargestellt, um den Vergleich der gewonnenen Daten zu erleichtern.

Schlüsselwörter

Alzheimer-Erkrankung, Darmmikrobiom, Rikenella microfusus, Aptamere, SELEX-Methode, Diagnostik, Bindungsassay, Spezifität, PCR, ssDNA.

Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Arbeit: Entwicklung spezifischer Aptamere gegen das Darmbakterium Rikenella microfusus im Zusammenhang mit der Alzheimer-Erkrankung

Was ist das Hauptziel dieser Arbeit?

Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und Charakterisierung spezifischer Aptamere gegen das Bakterium Rikenella microfusus, das im Zusammenhang mit der Alzheimer-Erkrankung steht. Die Aptamere sollen potentiell für diagnostische Zwecke eingesetzt werden.

Welche Methode wurde zur Aptamer-Entwicklung verwendet?

Die SELEX-Methode (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) wurde verwendet, um Aptamere gegen Rikenella microfusus zu identifizieren und zu selektieren.

Welche Schritte umfasst die Aptamer-Entwicklung in dieser Arbeit?

Die Arbeit beschreibt detailliert verschiedene Schritte: Herstellung und Analyse von Agarosegelen, PCR-Reaktionen (einschließlich Emulsions-PCR), Strangtrennung, Quantifizierung von ssDNA-Aptameren, FluCell-SELEX, Fluoreszenzmessungen, einen Bindungsassay und einen Spezifitätstest.

Wie wurden die Ergebnisse der Aptamer-Entwicklung ausgewertet?

Die Ergebnisse wurden durch Agarosegelelektrophorese (zur Überprüfung der Aptamer-Größe und -Reinheit), einen Bindungsassay (zur Quantifizierung der Bindungsaffinität) und einen Spezifitätstest (zur Überprüfung der Selektivität) ausgewertet. Die Daten werden übersichtlich präsentiert und verglichen.

Welchen Zusammenhang hat Rikenella microfusus mit der Alzheimer-Erkrankung?

Die Arbeit untersucht den Zusammenhang zwischen dem Darmbakterium Rikenella microfusus und der Alzheimer-Erkrankung. Es wird angenommen, dass dieses Bakterium eine Rolle im Krankheitsverlauf spielen könnte.

Was ist der Ausblick dieser Arbeit?

Der Ausblick dieser Arbeit konzentriert sich auf die möglichen Anwendungen der entwickelten Aptamere in der Alzheimer-Diagnostik. Die Ergebnisse sollen weitere Forschungsarbeiten ermöglichen und den Weg für verbesserte diagnostische Methoden ebnen.

Welche Schlüsselwörter beschreiben diese Arbeit am besten?