Helmichs Biologie-Lexikon

FRAP-Methode

FRAP ist die Abkürzung für "Fluorescence recovery after photobleaching", auf Deutsch in etwa "Fluoreszenz-Erholung nach Lichtbleiche".

Diese mit einem Lichtmikroskop durchführbare molekularbiologische Methode wird zum Beispiel für die Untersuchung der Fluidität von Zellmembranen angewandt. An sich wurde die Methode bereits 1976 in einem Artikel von Axelrod et al. vorgestellt, um die Mobilität von Molekülen in der Zellmembran zu untersuchen. Die Technik erfordert ein hochqualitatives Lichtmikroskop und einen sehr intensiven Laserstrahl.

Dieses Bild aus der engl. Wikipedia zeigt das grundsätzliche Vorgehen bei der FRAP-Methode:

Grundprinzip der FRAP-Methode
Quelle: Wikipedia, Autor: MDoughM, Lizenz: Public Domain

Ähnlich wie bei dem Frye-Edidin-Versuch werden Tierzellen mit fluoreszierenden Antikörpern markiert (A). Die so markierten Zellen werden dann mit einem starken Laserstrahl einseitig beleuchtet (B). Die Energiefreisetzung des Laserstrahls führt zum Ausbleichen der Fluoreszenz-Moleküle (Lichtbleichung, photobleaching), ein Teil der Zellen leuchtet bei UV-Bestrahlung nicht mehr (B), es entsteht quasi ein "schwarzes Loch" in dem ansonsten leuchtenden Umfeld. Die Membran selbst wird durch den Laserstrahl jedoch nicht zerstört oder auch nur geschädigt [4].

Nach einigen Minuten konnte man dann jedoch wieder einen Anstieg der Fluoreszenz beobachten (C), das "schwarze Loch" beginnt langsam zu verschwinden. Das lässt sich nur so erklären, dass die markierten Antikörper frei in der Lipid-Doppelschicht diffundieren können (D), was ja genau vom fluid-mosaic-model postuliert wird.

Quellen:

  1. Fluoerescence recovery after photobleaching (engl. Wikipedia)
  2. Fluoerescence recovery after photobleaching (ScienceDirect)
  3. Harvey Lodish et al. Molecular Cell Biology, New York 2004
  4. Stillwell, William. An Introduction to Biological Membranes. Elsevier Science 2016.