Bio Technikum am MSG

Vom 28. - 30. August war der mobile BIOTechnikum-Truck des Bundesministeriums für Bildung und Forschung am MSG zu Gast.

Unter dem Motto „Erlebnis Forschung“ hatte am 29.08 der Leistungskurs Arlt aus der MSS 13 die Möglichkeit, in der Theorie gelerntes Wissen in der Praxis im BIOTechnikum-Truck des Bundesministeriums für Bildung und Forschung anzuwenden. Dabei lag der Fokus auf der Genetik, was des Weiteren der Abiturvorbereitung diente.
Während des Laborbesuchs wurden wir von zwei Wissenschaftlern des BIOTechnikums begleitet, die uns die Apparaturen und Experimentierschritte erläuterten und auch bei Fragen wie der beruflichen Zukunft mit Geduld weiterhalfen. Nach anfänglichem Colloquium über die genetischen Prozesse der DNA-Replikation oder der Proteinbiosynthese, begleitet von leicht verzweifeltem Kopfschütteln Seiten Herr Arlts, wurden wir ähnlich wie in der Universität zum Experimentieren „zugelassen“. Dabei dienten wir selbst als Versuchspersonen, da wir innerhalb des ersten Schrittes der Experimentierreihe die DNA der Mundschleimhautzellen, also unseren eigenen genetischen Code, isolieren sollten. Isolieren bedeutet hierbei lediglich, das im Naturzustand im Zellkern eingeschlossene Erbmaterial aus der Zelle zu extrahieren, um eine möglichst gereinigte DNA zur Weiterverwendung zu besitzen. Hierbei nutzten wir die Möglichkeiten des Enzyms Protease zur Zerstörung von jeglicher Art von Proteinen bzw. Peptidbindungen und daraufhin polares Ethanol zusammen mit der Zentrifugation zur Reinigung der DNA vom restlichen „Zellmüll“, um somit nach einigen Versuchsschritten unser eigenes, extrahiertes Erbmaterial in Wasser gelöst in der Hand zu halten.
Anschließend folgte eine Pause, die wir zur Aufstellung von Hypothesen über die von den Wissenschaftlern gestellten Problemfragen nutzten. Spätestens hier machten wir als Kurs die anfänglichen Startschwierigkeiten in die Genetik wieder wett und suchten gemeinsam nach Lösungen, wie z.B. ein Kind genetisch drei Eltern haben könne. Dann besprachen wir den nächsten Versuch – die Vervielfältigung unserer DNA durch die Polymerase-Kettenreaktion (kurz: PCR). Dieser recht unschlüssige Begriff begegnet uns jedoch öfter, als wir es denken. Nehmen wir das Beispiel eines Kriminalfalls, in dem die Spurensicherung DNA-Spuren des Täters am Tatort findet. Diese genügen den Biologen und Gerichtsmedizinern, um den korrekten, einzigartigen „genetischen Fingerabdruck“ des Täters zu erstellen, der als Beweis zur Überführung ausreicht. Dafür muss die DNA jedoch vervielfältigt werden, was durch die Polymerase-Kettenreaktion ermöglicht wird. Die darauf folgende Gelelektrophorese spaltet dann die Banden der DNA zu einem einzigartigen Muster auf und überführt den Täter, was wir uns ebenfalls an einem Beispiel ansehen konnten.
Hierfür nutzten wir unsere bereits zu Beginn isolierte DNA, um diese in den „Thermocycler“ zu geben, der die PCR durchführt. Dabei wird die doppelsträngige DNA durch Hitze in ihre zwei komplementären Einzelstränge getrennt, an denen sich bei leichter Abkühlung ein neuer DNA-Einzelstrang dank dem namensgebenden Enzym DNA-Polymerase bildet. Innerhalb der ablaufenden Replikationszyklen wächst somit die Anzahl unserer eigenen DNA-Stränge exponentiell. Anhand der PCR hätte man ferner die Sauberkeit der Experimentierweise erkennen können, sodass eine Gruppe einen Preis erhalten hätte. Leider unterlief jedoch ein unbekannter, technischer Fehler des „Thermocyclers“, der die Auswertung unmöglich machte, wodurch alle einen Preis in Form einer züchtbaren Mini-Sonnenblume erhielten.
Damit endete unsere zweistündige Experimentierzeit im Labor, bei der wir glücklicherweise jene Methoden lediglich zu Forschungszwecken durchführten und nicht zur Überführung von Tätern oder für Vaterschaftstests. Abschließend kann man feststellen, dass wir eine sehr interessante, informierende und intensive Zeit im BIOTechnikum hatten, die den gesamten Kurs begeisterte. Wir bedanken uns als Kurs sehr herzlich bei Herrn Arlt für die Organisation des BIOTechnikums am MSG und bei den beiden Wissenschaftlern für ihre Zeit, Hilfe und Beratung.

Severin Stalter

Fotos von den Workshops der 13er-Kurse sind unter Galerie zu sehen.