Ausflug ins Genlabor

Am Dienstag, dem 19.01.2016 ging der Biologie Leistungskurs der Q1 von Frau Heuer in das Labor von KölnPub in Frechen. KölnPub ist ein Verein, der das Ziel hat, Gentechnik transparent zu machen und sie der Öffentlichkeit näher zu bringen. Dort durften die 18 Schülerinnen und Schüler unter Aufsicht der Mitarbeiter von KölnPub Experimente durchführen, in welchen die Erbinformation von E-coli, einem bestimmten Bakterium, isoliert und sichtbar gemacht wurde.
Um 7 Uhr traf sich der LK, um mit der KVB nach Frechen zu fahren. Nach ungefähr 50 Minuten Fahrt und Fußweg kamen wir dann im Labor an, wo wir von einer Mitarbeiterin in Empfang genommen wurden.

Dort bekamen wir eine kurze Einführung in das Thema und eine Erklärung der Materialien. Die benutzten Stoffe und Materialien waren unter anderem eine Kultur von ca. einer Milliarde Bakterien (pro Schüler), eine Reihe verschiedener Enzyme, eine Zentrifuge (so eine Art ‚Schleuder‘ für Reagenzgläser), ein Gel, in dem man die DNA später sichtbar machen kann, und natürlich die Pipetten. Das besondere an den Pipetten war, dass man mit ihnen kleinste Mengen von bis zu 1 µl (1 Mikroliter = 1/1 000 000 l) pipettieren kann. Das macht sie daher auch sehr teuer; 300 € kostet jede einzelne, die Pipettenspitzen müssen sogar nach jedem Benutzen entsorgt werden. Um den Umgang mit ihnen zu lernen, musste der Kurs das Pipettieren erstmals an Wasser üben, bis die Bakterien benutzt werden durften.

Experimente

Um die DNA sichtbar zu machen, muss man vorher zwei Schritte durchführen. Der erste ist die Isolation der gewünschten DNA, in diesem Fall die DNA eines Plasmids. Plasmide sind ringförmige DNA-Stränge in Bakterien, auf denen nur zusätzliche Informationen stehen; die lebensnotwendigen Gene befinden sich auf dem Chromosom. Um ausschließlich das Plasmid zu extrahieren, werden alle anderen Stoffe von den Enzymen abgebaut und nach mehreren Dichtenzentrifugen ausgefiltert, bis nur noch das Plasmid übrig bleibt.
Dann erfolgt der zweite Schritt, die Restriktion, bzw. das Schneiden des Plasmids. In diesem Schritt werden die Plasmide auf mehrere Reagenzgläser verteilt, in denen sich verschiedene Restriktionsenzyme befinden. Nach kurzem Erhitzen haben die Enzyme ihre Arbeit getan; die Plasmide sind zerschnitten und man kann die Ergebnisse auswerten. Dies erfolgt in einem Agarose-Gel: Die DNA wird angefärbt und in das Gel eingesetzt, das unter Strom gesetzt wird. Nach einer Weile ordnen sich die DNA-Fragmente ihrer Länge nach zu Banden an, welche man gut mit bloßem Auge erkennen kann. Anhand dieser Banden kann man nun erkennen, wie lang das Plasmid war und wo sich die Schnittstellen befanden.
Nach ausführlichem Experimentieren durften die Schülerinnen und Schüler des LKs die Gele mit nach Hause nehmen.
Abschließend lässt sich sagen, dass der Ausflug ein voller Erfolg für den Leistungskurs war. Er zeigte das, was man wochenlang vorher im Unterricht  theoretisch bearbeitet hatte, und es gab einen klaren Praxisbezug zu den Möglichkeiten der Gentechnik. Nun ist zu hoffen, dass sich solche Ausflüge für alle Biologieinteressierten des HHGs wiederholen.