fluoreszenzmarkierten

Fluoreszenzmarkierung bezeichnet das Anbringen eines Fluorophors an Organismen, Proteinen oder anderen Molekülen, sodass deren Positionen, Bewegungen oder Interaktionen mittels Fluoreszenz sichtbar gemacht werden. Sie wird in Forschung, Diagnostik und Biotechnologie eingesetzt, um Strukturen und Prozesse ohne invasive Eingriffe zu beobachten.

Es gibt zwei grundsätzliche Ansätze der Markierung: extrinsische (kovalente oder nicht-kovalente) Markierung von Biomolekülen außerhalb der Genexpression und genetische Fusionen, bei denen das Zielprotein direkt mit einem fluoreszierenden Protein verbunden wird. Bei der chemischen Kopplung kommen Reaktionen wie NHS-Ester-Kupplungen an Aminosäuren, Maleimide an Cysteinreste oder Click-Chemistry zum Einsatz. Die genetische Markierung nutzt fluoreszierende Proteine wie GFP-Familie oder deren Farbzersetze, die als Fusionen exprimiert werden und das Zielprotein im lebenden System sichtbar machen.

Häufig verwendete Fluorophore umfassen Fluorescein-Derivate (z. B. FITC), Alexa-Fluor-Dyes, Cy-Dyes sowie natürliche oder rekombinierte fluoreszierende Proteine wie GFP, mCherry und ähnliche. Die Wahl des Fluorophors hängt von Spektralcharakteristika, Photostabilität, Quenching-Empfindlichkeit und der beabsichtigten Anwendung ab, etwa Mikroskopie, Durchflusszytometrie oder Biosensorik.

Typische Anwendungen umfassen die Lokalisierung subzellulärer Strukturen, Messung von Protein-Interaktionen, zelluläre Dynamik in Echtzeit sowie diagnostische Assays. Wichtige Limitationen sind Photobleaching, spektrale Überlappung, Beeinflussung der Proteinfunktion durch Markierung und Variabilität der Markierungsgrad. Kontrollversuche mit unlabeleden Proben und geeigneten Negativkontrollen sind üblich, um Falschpositive zu vermeiden.