Bist du ein Bitterschmecker?

Am Mittwoch, den 19.04.2023 hatten die Schülerinnen und Schüler der beiden bcp-Kurse die einmalige Möglichkeit, dem „Bitterschmecker-Gen” auf die Spur zu kommen. Hierzu besuchten sie das Genetik-Labor der Universität Erlangen und wurden in die vielschichtigen Verfahrensweisen der Bio-Analytik eingewiesen. Diese waren folgende:

1. Pipettieren
2. Probenentnahme und DNA-Isolierung
3. DNA-Vervielfältigung mittels PCR
4. Verdau des PCR-Produkts mittels Haelll
5. Gelelektrophorese

1. Pipettieren

Zunächst übten die Schülerinnen und Schüler den Umgang mit den Eppendorf-Pipetten, einem der wichtigsten Hilfsmittel bei der DNA-Isolierung, denn schließlich arbeitet man mit sehr kleinen Mengen, die exakt abgemessen werden müssen.

2. Probenentnahme und DNA-Isolierung

Nachdem der sichere Umgang eingeübt war, ging es an die Probenentnahme. Dazu spülten die Schülerinnen und Schüler ihren Mund mittels einer 0,9-prozentigen Kochsalz-Lösung aus, pipettierten 1000 ul, zentrifugierten und entfernten den Überstand.

Das entstandene „Pellet” wurde gelöst und zum Zwecke der DNA-Freisetzung im Heizblock inkubiert.

Nach dem erneuten Zentrifugieren ging es an die DNA-Vervielfältigung mittels PCR.

3. DNA-Vervielfältigung mittels PCR

 PCR steht für polymerase-chain-reaction. Bei Polymerase handelt es sich um ein Protein, das dazu dient, DNA zu vervielfältigen. Dieses wurde zusammen mit der DNA-Probe und diversen Zusätzen (Puffer Lösung, u. a.) in eine PCR-Maschine gegeben. Dabei handelt es sich um einen speziellen Heizblock mit einstellbaren Heiz- und Kühlprogrammen. In unserem Fall wurden folgende Programme durchlaufen:

• 95 °C – 30 sec Initiale Denaturierung
• 95 °C – 15 sec Denaturierung
• 64 °C – 15 sec Primer-Hybridisierung
• 68 °C – 15 sec Elongation
• 68 °C – 5 min finale Elongation
• 10 °C Kühlung

Nach ca. 45 Minuten erfolgte der nächste Schritt.

4. Verdau des PCR-Produkts mittels Haelll

Die entstandene DNA war für den nachfolgenden Schritt viel zu lang. Daher musste diese zerschnitten” werden. Als „Schere” diente dabei ein Enzym, das zusammen mit der DNA inkubiert wurde.

Während dieser Inkubationszeit stellten uns die studentischen Hilfskräfte ihre Studiengänge vor.

5. Gelelektrophorese

Im letzten Schritt erfolgte nun die Auftrennung der einzelnen DNA-Bruchstücke mittels Gel-Elektrophorese.

Bei der Gel-Elektrophorese erfolgte die Auftrennung der Bruchstücke mittels elektrischer Spannung. Je nach Größe der Bruchstücke „wanderten” diese unterschiedlich weit und es entstanden charakteristische Bandenmuster. Mit Hilfe von standardisierten DNA-Fragmenten konnten die entsprechenden DNA-Bruchstücke identifiziert werden.

Während die Gel-Elektrophorese lief, erhielten die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in verschiedenen Fach- und Forschungsbereiche, z. B. fluoreszierende Farbmarkierungen von Muskeln und Nerven bei Tieren, die Verwendung von Agrobakterien zum Einbringen von DNA in Pflanzenzellen und die Erforschung von Pflanzeneigenschaften, wie z. B.

Trockenresistenz oder die Züchtung von Kallus-Kulturen. Mit der Auswertung der Gel-Elektrophorese ging ein spannender, abwechslungsreicher und sehr informativer Vormittag zu Ende. Im Namen aller Schülerinnen und Schüler der zehnten Jahrgangsstufe möchten wir uns recht herzlich bei Frau PD Dr. Ruth Stadler und allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bedanken, die unseren Schülerinnen und Schülern mit Rat und Tat zur Seite standen und so zu einem gelungenen Praktikum beitrugen.

Wir würden uns sehr freuen, hier wieder einmal Gast sein zu dürfen!