• die Goetheschule Essen

Exkursionen

Schülerlabor der Bayer-Werke in Wuppertal

Mit dem Bio-LK auf Spurensuche

Geschafft! Ergebnis der Gel-Elektrophorese unter UV-Licht

Anfang des Schuljahres war der Bio-LK der Q1 zu Besuch beim Schülerlabor der Bayer-Werke in Wuppertal. Dort lernten sie molekularbiologische und gentechnische Arbeitsmethoden kennen, die vorher im Unterricht nur theoretisch besprochen wurden.

Von Katharina Fußhöller

8. September 2016, Tatort Essen Hauptbahnhof: 18 angehende Profiler des Bio-LKs trafen sich um 07:20 Uhr unausgeschlafen mit ihren Begleiterinnen Frau Pohl und mir und suchten dort nur das richtige Gleis, um sich auf den Weg nach Wuppertal zu machen. Dort erwartete sie der „richtige“ Tatort, nämlich das Schülerlabor der Bayerwerke. Aber der Weg, der ja bekanntlich immer das Ziel ist, sollte noch einige Überraschungen für die Gruppe bereithalten. Dank einer, ungelogen, kilometerlangen Baustelle konnte nicht, wie geplant, umgestiegen, sondern musste ziemlich lange weitergefahren werden. Aber Wuppertals Busfahrerinnen und Mitfahrer halfen mit (zu) vielen Tipps, die allerdings dazu führten, dass die Jungprofiler etwas ziellos wirkten. Dies änderte sich, als die Gruppe sich ihrer Stärke, nämlich das Vertrauen in die moderne Technik, wieder bewusst wurde und die VRR-App befragte und diese wahrheitsgemäß antwortete. Endlich auf der richtigen Spur!

Mit nur fünfzehnminütiger Verspätung wurden wir von zwei netten Baylab-Mitarbeitern beim Pförtner abgeholt und konnten endlich ins Labor, in dem gentechnische und molekularbiologische Methoden durchgeführt werden sollten, die vorher nur theoretisch bekannt waren.

Das Überführen der isolierten DNS in das Analysefläschen ist gar nicht so einfach

Labordresscode ...

Beim Bestücken des Elektrophoresegels ist höchste Konzentration gefragt

Beim Bestücken des Elektrophoresegels ist höchste Konzentration gefragt

Nachdem wir uns alle, trotz tropischer Temperaturen, dem Labordresscode (lange Hose, Kittel, Schutzbrille) unterworfen hatten, wurde mit der DNS-Isolierung aus Zwiebeln und Bakterien gestartet; anschließend wurde die DNS eines sogenannten Bakteriophagens mit zwei verschiedenen molekularen Scheren zerschnitten. (Bakteriophagen sind Viren, die Bakterien befallen und abtöten können. Allerdings sind Bakterien mit einem Abwehrmechanismus ausgestattet, nämlich diese Scheren, bei denen es sich um Enzyme handelt, die die Viren-DNS einfach klein schneiden, so dass sie dadurch unschädlich wird.)

Gel-Elektrophorese

Die bei der Zerschneidung im Labor entstandenen DNS-Stücke wurden der Länge nach sortiert. Dies geschah während der Gel-Elektrophorese, die in der Mittagspause ihre Arbeit tat und wir uns in der Bayerkantine stärkten.

Die Gel-Elektrophorese bei der Arbeit

Ergebnisse unter UV-Licht

Nach der Pause wurden die Ergebnisse unter UV-Licht ausgewertet (siehe erstes Foto) und die Jungprofiler fühlten sich wie Professor Dr. Karl-Friedrich Boerne. Zum Abschluss des sehr informativen, aber auch sehr anstrengenden Tags kontrollierte Frau Dr. Norpoth-Hambüchen, die Leiterin des Bayer-Schülerlabors, die Qualität der isolierten Zwiebel- und Bakterien-DNS mit Hilfe eines Fotometers. Dabei stellte sich heraus, dass die Zwiebel-DNS noch viele Proteine enthielt, die man bei der Isolierung allerdings nur schwer loswurde. Vor Verlassen des Labors machten die Jungprofiler noch die Bekanntschaft mit dem Thermocycler, der während des Praktikums vermisst wurde.

Die Rückfahrt verlief problemlos, der eine Umsteigetipp des Busfahrers war goldrichtig und wir erreichten glücklich, müde und verschwitzt am späten Nachmittag den Essener Hauptbahnhof, wo sich jeder auf seine eigene, persönliche Spurensuche nach Hause machte.

Alfried Krupp-Schülerlabor der Universität Bochum

Molekularbiologisches Praktikum

Ergebnis einer Gelelektrophorese (Haplo-Gruppe N)

Ergebnis einer Gelelektrophorese (Haplo-Gruppe N)

Erfahrungsbericht: Molekularbiologisches Praktikum „Auf den Spuren unserer Vorfahren“ am Alfried Krupp-Schülerlabor der Universität Bochum (23.03.2017)

von Kim Obermayer (Q1)

Im Rahmen des Biologie Unterrichtes der Qualifikationsphase 1, besuchten wir als Grundkurs am 23.03.20117 das Alfred Krupp Schülerlabor der Ruhr Universität Bochum. Grund dafür war der Schülerwunsch praktische Erfahrungen im Bereich der Molekularbiologie zu sammeln und mit gelerntem Unterrichtsstoff zu verknüpfen. Gleich vorweg lässt sich sagen, dass sich dies als spannende Erfahrung entpuppte, die die Relevanz dieses Themenbereiches ganz deutlich vor Augen führte und greifbar machte.

So untersuchten wir nach dem Leitgedanken „Auf den Spuren unserer Vorfahren“ die Abstammung unserer mütterlichen Ahnenlinie. Dies taten wir basierend auf der Theorie, dass die ersten Menschen in Afrika ansässig waren und sich erst später auf anderen Teilen der Welt verbreiteten. Unser Ziel war es dann näher zu untersuchen über welchen Weg unsere Vorfahren womöglich Afrika schließlich verlassen haben. Grundsätzlich weiß man, dass dies beim Großteil der Europäer über die Sinai-Halbinsel oder eher seltenerweise das Horn von Afrika geschah. Somit konnten wir anhand verschiedener Verfahren schließlich festmachen welchen dieser beiden Wege unsere Vorfahren wohl bestritten haben, da die beiden Gruppierungen unterschiedliche Mutationen in ihrer mitochondrialen DNA aufweisen.

Nach einer kurzen Einführung zum Umgang mit den Materialien und Werkzeugen, fingen wir also schließlich mit der eigentlichen Genanalyse an. Zuerst isolierten wir also die DNA aus unseren Mundschleimhautzellen mithilfe einer Zentrifuge, woraufhin wir einzelne Abschnitte (die sogenannten Haplo-Gruppen) durch die PCR-Methode im Thermocycler vervielfältigten. Abschließend war es uns somit möglich die DNA durch eine Gelelektrophorese aufzutrennen und abzulesen, woher unsere Vorfahren schließlich stammten.

Bemerkenswerterweise waren die Ergebnisse des gesamten Kurses gründlich erarbeitet und und zeigten, dass die Mehrheit der Kursteilnehmer Vorfahren besaßen, welche über die Sinai-Halbinsel (Haplo-Gruppe N) wanderten, während bei den anderen die Route über das Horn von Afrika (Haplo-Gruppe M) nachgewiesen werden konnte.

Wie bereits angedeutet war die praktische Erfahrung in Form des Praktikums schließlich eine sehr lehrreiche, die gleichzeitig einen realistischen Einblick in „echtes“ Laborarbeiten ermöglichte. Dies ist ein Einblick, der so im Unterricht sonst nur ansatzweise geboten wird, was das Schülerpraktikum deshalb zu einem wertvollen und einzigartigen Erlebnis machte. Zudem war deutlich bemerkbar, dass der Umgang mit zuvor unbekannten Gerätschaften zu der Erweiterung von bereits erlernten Fähigkeiten und der eigenen Sorgfältigkeit und Selbständigkeit führte. Am wertvollsten war jedoch ganz klar die Erkenntnis, dass das genaue Arbeiten im Labor Spaß machen kann, was wiederum das eigene wissenschaftliche Interesse stärkte und festigte.

Der Bio-GK von Herrn Schmidt nach dem Praktikum

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