site-directed mutagenesis, site-specific mutagenesis, deutsch: ortsspezifische Mutagenese, ein experimentelles Verfahren, mit dessen Hilfe einzelne Basen in einer bestimmten DNA-Sequenz ausgetauscht und somit die genetische Information gezielt verändert werden kann. Die s. – d.m. kann z.B. dazu eingesetzt werden, um Aminosäuren im katalytischen Zentrum eines Enzyms auszutauschen oder aber um bestimmte Sequenzmotive zu verändern, die im Promotor eines Gens liegen (DNA-bindende Proteine). Dabei werden In-vitro- und In-vivo-Techniken miteinander kombiniert. Das zu analysierende Gen wird zunächst in einen Klonierungsvektor einkloniert ( vgl. Abb. ) Mit Hilfe eines synthetischen Oligonucleotids, das die gewünschte Punktmutation enthält, wird durch den Einsatz von DNA-Polymerasen und DNA-Ligasen ein mutierter DNA-Strang erzeugt, der nach Einschleusen in Zellen zur Bildung des gewünschten veränderten Genproduktes bzw. zur Untersuchung der Veränderung selbst verwendet wird.

site-directed mutagenesis: Dargestellt wird eine Variante des Verfahrens, bei dem ein Basenaustausch zu einer anderen Aminosäure führt. a Überführen des zu verändernden Gens in die Einzelstrangform, b Anlagerung des Oligonucleotids, c Synthese eines kompletten DNA-Moleküls, das die Mutation aufweist, d Expression des veränderten Gens. Die Zellen, die unterschiedliche Produkte produzieren, können durch weitere Schritte voneinander getrennt werden, sodass das veränderte Protein in Reinkultur produziert wird