Molekularbiologie, Gentechnik

Der Bereich Molekularbiologie stellt seit einigen Jahren ein wichtiges Element in der diagnostischen Veterinärmedizin des CVUA-Westfalen dar.
Hier werden Nachweise sowohl von Viren als auch von Bakterien und Parasiten mittels Real-Time PCR geführt. Dabei werden bestimmte Erbgutabschnitte (Nukleinsäuren, DNA bzw. RNA) der Krankheitserreger vervielfältigt und durch einen Fluoreszenzanstieg in Echtzeit detektiert. Aufgrund der hohen Sensitivität dieser Methode, d. h. es werden bereits geringste Mengen von Nukleinsäuren im Probenmaterial zuverlässig nachgewiesen, kann das Untersuchungsmaterial in bestimmten Fällen auch gepoolt (d. h. vorherige Vereinigung mehrerer Proben zu einer Sammelprobe) untersucht werden. Dadurch eignet sich dieses Verfahren besonders gut sowohl für Untersuchungen in der Routine- bzw. Bestandsdiagnostik als auch in Zeiten eines höheren Probenauskommens wie z. B. im Falle eines Tierseuchenausbruchs.
Ausgangsmaterial können Gewebeproben aus der Sektion, Abstriche oder Tupferproben, Blutproben, Körpersekrete, Bioptate oder Material aus einer kulturellen Anreicherung sein.

Die Polymerase-Kettenreaktion ist benannt nach dem Enzym Polymerase, das die Vervielfältigung von DNA durchführt. Dazu wird das Genom (die Nukleinsäure) eines Virus zunächst in DNA-Einzelstränge zerlegt. Mit Hilfe spezifischer, nur zu dem gesuchten Virus passender kurzer DNA-Stücke (sogenannte Primer) wird das gesuchte Virusgenom aus dem Testansatz herausgefischt. Die Polymerase bildet jetzt, ausgehend von den Primern, einen neuen DNA-Strang und verdoppelt so die vorhandene Menge. Diese Reaktion läuft 40 bis 45-mal hintereinander ab. So wird die vorhandene geringe Genommenge soweit vervielfältigt, dass sie problemlos sichtbar gemacht werden kann.
Die Sichtbarmachung erfolgt z.B. durch Auftrennung des Testansatzes in einem Agarosegel entsprechend der Größe der Bruchstücke. Diese werden durch einen speziellen Farbstoff angefärbt und mit einem Standard verglichen.
Es gibt auch die Möglichkeit, den Verlauf der PCR und die Entstehung der neu synthetisierten Bruchstücke durch Freisetzung einer Fluoreszenz kontinuierlich während der Reaktion anzuzeigen (Darstellung der PCR-Produkte in Echtzeit, Real-time PCR).