Auf dem Gebiet der Biologie ist die Nick-Translation ein Verfahren, das verwendet wird, um bestimmte Moleküle, die DNA-Stränge bilden, durch ähnliche Moleküle zu ersetzen, die eine spezifische, gewünschte Eigenschaft erzeugen, oft eine Eigenschaft, die es ermöglicht, diese Moleküle während eines Experiments leicht zu erkennen und zu identifizieren. Ein Enzym namens DNA-Polymerase I bewirkt, dass bestimmte DNA-Moleküle, sogenannte Nukleotide, durch neue Nukleotide ersetzt werden. Die neuen Nukleotide werden gezielt von den Wissenschaftlern ausgewählt, die das Experiment durchführen.
Oft wird Nick Translation für wissenschaftliche Verfahren wie Blotting verwendet. Dabei werden DNA-Stämme isoliert und untersucht, um zu bestimmen, aus welchen Nukleotiden sie bestehen, und dann Experimente mit dem jeweiligen DNA-Strang durchgeführt. Das Erlernen verschiedener DNA-Sequenzen kann helfen, eine Mutation zu isolieren oder einen Antikörper zur Abwehr eines Virus zu erzeugen.
Der Prozess der Nick-Translation umfasst sogenannte Restriktionsenzyme, die verwendet werden, um Schnitte oder „Nicks“ in der DNA-Sequenz zu erzeugen. Ein Restriktionsenzym soll eine DNA-Sequenz an einer bestimmten Stelle schneiden und ist eine Art Abwehrmechanismus, der verwendet wird, um schädliche Viren zu zerstören. Wissenschaftler setzen das Restriktionsenzym ein, um Teile der DNA zu schneiden, damit sie sie durch neue Teile ersetzen können.
Sobald die Kerben gemacht wurden, werden spezifische Enzyme verwendet, um die DNA mit speziellen Nukleotiden zu reparieren, die das Studium der DNA erleichtern sollen. Wissenschaftler untersuchen diese neue DNA-Sequenz, um zu sehen, wie sie auf sich selbst oder andere Objekte reagiert, und diese markierten Nukleotide vereinfachen den Prozess der genauen Überwachung und Untersuchung des DNA-Strangs. Ein häufiges Beispiel ist das Einfügen von markierten Nukleotiden, die leuchten, wenn sie unter Schwarzlicht platziert werden, wodurch sie leicht zu erkennen sind.
Ein weiteres übliches Beispiel für eine der vielen Anwendungen der Nick-Translation ist die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung. Dieser Prozess ermöglicht es einem Wissenschaftler, nach bestimmten DNA-Sequenzen zu suchen, um zu sehen, ob sie in einem DNA-Strang vorhanden sind oder nicht. Die Nick-Translation kann diesen DNA-Strängen fluoreszierende Eigenschaften verleihen, sodass sie leuchten, und der Wissenschaftler kann dies verwenden, um zu identifizieren, welche DNA-Sequenzen vorhanden sind und welche nicht.
Nukleotide, die entfernt und dann durch Nick-Translation ersetzt werden, werden oft als „Junk-DNA“ bezeichnet. Wissenschaftler konnten noch keinen Zweck finden, dem diese DNA-Moleküle dienen. Sie scheinen nicht zu funktionieren und tragen nicht den Code für irgendeine Art von Protein, wie es für die meisten nützlichen DNAs typisch ist.