Rechnen im molekularbiologischen Labor: Lernleitfaden

Kernideen

Der molekularbiologische Labortisch läuft mit einer kleinen Zahl von Rechnungen: wie viel DNA in einem Röhrchen ist, wie man sie verdünnt, wie viel Insert man ligiert und bei welcher Temperatur ein Primer bindet.

• Doppelsträngige DNA bei A₂₆₀ = 1 entspricht etwa 50 µg/mL. Multipliziere mit dem Verdünnungsfaktor, für RNA mit 40 und für einzelsträngige DNA mit 33.
• Die Wallace-Regel für kurze Primer lautet Tm = 2 × (A + T) + 4 × (G + C), in °C. Führe das Annealing einige Grad unter der niedrigeren Tm des Paares durch.
• Bei der Ligation gilt: Masse des Inserts = molares Verhältnis × Masse des Vektors × (Insertlänge ÷ Vektorlänge).
• Eine Verdünnungsreihe multipliziert die Faktoren, drei 1:10-Schritte ergeben also 1:1000. Kopienzahl = Masse × 6,022 × 10²³ ÷ (Länge × 660 × 10⁹), mit der Masse in Nanogramm.

Wichtige Gleichungen

• conc (µg/mL) = A₂₆₀ × 50 × dilution
• Tm = 2(A+T) + 4(G+C)
• insert ng = ratio × vector ng × insert length ÷ vector length
• copies = mass × 6.022×10²³ ÷ (length × 660 × 10⁹)

Durchgerechnetes Beispiel

Eine 1:10-Verdünnung einer DNA-Probe zeigt A₂₆₀ = 0,50, die Stammlösung hat also 0,50 × 50 × 10 = 250 µg/mL. Ein 20-mer-Primer mit 10 A oder T und 10 G oder C hat Tm = 2 × 10 + 4 × 10 = 60 °C. Bei einem 3-kb-Vektor mit 50 ng und einem 1-kb-Insert im molaren Verhältnis 3:1 ist Insert = 3 × 50 × (1 ÷ 3) = 50 ng.

Häufige Fehler

• Den Verdünnungsfaktor vergessen, wenn man eine A₂₆₀-Messung in eine Konzentration umrechnet.
• Ein Massenverhältnis verwenden, wenn ein molares Verhältnis verlangt ist.
• Die Wallace-Regel für lange Primer benutzen, wo salzkorrigierte Formeln nötig sind.

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