Molecular Beacon
# Molecular Beacon

Molecular Beacons sind in der Molekularbiologie zur Identifizierung und Quantifizierung von DNA genutzte spezielle Hybridisierungssonden. Sie bestehen aus einer einzelsträngigen DNA mit einer Stamm-Schleifen- oder Haarnadelstruktur, an deren zum Stamm gehörenden 3'- und 5'-Enden sich ein Fluoreszenzfarbstoff bzw. ein Quencher befinden. Die Schleife hingegen beinhaltet eine zur Ziel-DNA komplementäre DNA-Sequenz. Eine Hybridisierung mit der Ziel-DNA bewirkt eine Fluoreszenzzunahme, die analytisch beispielsweise in Hybridisationsanalysen und in der quantitativen Echtzeit-PCR genutzt wird.

## Struktur

Molecular Beacons bestehen in der Regel aus 25 bis 40 Nukleotiden und haben eine Stamm-Schleifen-Struktur. Die zueinander komplementären und aus 5 bis 8 Basenpaaren bestehenden 3'- und 5'-Enden formen den Stamm. Die Schleife besteht aus einer 15 bis 35 Basenpaare langen, zur Ziel-DNA komplementären Nukleinsäuresequenz. Die 3'- und 5'-Enden sind mit einem Fluoreszenzfarbstoff bzw. einem Quencher, meist Dabcyl gekoppelt. Der Einsatz eines zweiten Fluoreszenzfarbstoffs anstelle des Quenchers ist möglich aber nicht gebräuchlich.

## Funktion

Im nichthybridisierten Zustand bei Raumtemperatur liegen Molecular Beacons in ihrer Stamm-Schleifen-Struktur vor. Hierbei ist die Fluoreszenz des Fluoreszenzfarbstoffs (Donor) durch eine auf dem Förster-Resonanzenergietransfer basierende Energieübertragung auf den Quencher (Akzeptor) unterdrückt. Eine Hybridisierung von Molecular Beacons mit der Ziel-DNA bewirken eine Auflösung ihrer Tertiärstrukturen. Eine Zunahme der Donorfluoreszenz nach Anregung kann durch eine Abnahme des Energietransfers infolge einer Hybridisierung der Molecular Beacons mit der Ziel-DNA beobachtet werden.

