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BERUFSKOLLEG UND BERUFLICHES GYMNASIUM DER STADT HAMM

Praktikum Molekulare Genetik-Hochschule Hamm-Lippstadt

Die Biologie-Leistungskurse der Klassen GE13, GG13.1 und GG13.2 des Beruflichen Gymnasiums haben am 09.01.2019 einen "Ausflug" zur Hochschule Hamm-Lippstadt gemacht, um das im Fachunterricht erworbene theoretische Wissen über die Polymerasenkettenreaktion und die Gelelektrophorese in die Praxis umzusetzen.

Nachdem Grundlagen zur Versuchsdurchführung (z.B. Sicherheitsvorschriften) gemeinsam besprochen worden waren, haben sich die Klassen mit den zugewiesenen Studenten/Studentinnen zum Labor begeben. Bevor das Labor betreten wurde, bekam jeder Schüler einen Laborkittel. Die Klassen wurden in kleine Gruppen aufgeteilt, die jeweils einen Studenten/eine Studentin an ihrer Seite hatten. Dann konnte jede Gruppe eigenständig mit ihrem Versuch anfangen.

Die Aufgabenstellung für jede Gruppe war, die eigene DNA zu isolieren, eine PCR und eine Gelelektrophorese durchzuführen. Die DNA, die im Prinzip aus allen Gewebeschichten und Körperflüssigkeiten isoliert werden kann, wurde in diesem Praktikum aus Zellen der Haarwurzeln gewonnen. Dafür wurden Haare von zwei Schülern pro Gruppe verwendet. Aus der DNA wurden dann bestimmte Abschnitte auf dem Chromosom 16, die PV92 Allele, durch die PCR amplifiziert und auf Agarosegel durch eine Elektrophorese analysiert.

Die erste Aufgabe bestand darin, die DNA aus den Haarwurzeln zu gewinnen. Zunächst wurde eine Lösung aus Chelexlösung und Proteasen angefertigt. Dann haben sich zwei Schüler jeweils vier Haare mit Haarwurzeln von sich "entnommen", gekürzt, in die Lösung gegeben und für zwei mal fünf Minuten in einem 56°C warmen Wasserbad inkubiert. Nach den ersten fünf Minuten wurde die Mischung vorsichtig mit dem Vortexer vermischt. Nach diesen zehn Minuten wurde die Lösung für weitere zehn Minuten in einem 100°C warmen Wasserbad platziert. Anschließend wurde das Reaktionsgefäß für fünf Minuten bei 9000 rpm zentrifugiert und der Überstand, der sich bildete, wurde entfernt und auf Eis gelegt. Somit wurde die DNA isoliert.

Darauffolgend wurden vier 0,2 ml Gefäße vorbereitet und in jedes Gefäß eine andere Probe pipettiert, um sie später nach der PCR mit den Schülerproben zu vergleichen. Diese vier Proben und die zwei Schülerproben wurden dann für eine längere Zeit im Thermocycler bearbeitet. Während dieser Zeit konnten die Schüler das Labor verlassen und eine Pause für eine Stunde machen. Sie hatten die Möglichkeit, in der Cafeteria der Hochschule etwas zu essen und zu trinken.

Nach der Pause wurde das Agarosegel vorbereitet. Zunächst wurde dafür die Kammer mit dem Gelträger aufgebaut, ein Kamm und zwei Aluminiumsperren eingesetzt. Der Kamm sorgte für die Taschen im Gel, in denen später die Proben platziert wurden. Dann wurde die Agaroseflüssigkeit angemischt, in der Mikrowelle erhitzt und in den Gelträger gegossen. Diese musste dann für ca. 20 Minuten abkühlen. Nach dem Abkühlen wurden die Aliuminiumsperren entfernt und TAE-Puffer in die Elektrophorese-Kammer gegeben. Anschließend wurden die Proben aus dem Thermocycler eingefärbt und in die Geltaschen mittels Pipette gebracht. Zusätzlich wurden in einer der Geltaschen DNA-Marker aufgetragen. Nach dem Auftragen der Proben wurde der Deckel auf die Kammer gesetzt und der Strom eingeschaltet. In den folgenden 15-30 Minuten konnten die Schüler beobachten, wie die orangefarbenen Proben nach rechts wanderten. Nach Ablauf der Zeit nahmen die Schüler die Gelplatte aus der Kammer und färbten diese in blauer Stainfärbelösung. Nach 10 Minuten des Färbens wurde die Gelplatte dann von den Schülern ausgewaschen, bis die Banden der Proben zu erkennen waren. Die Gelplatten der einzelnen Gruppen wurden einlaminiert, damit die Schüler sie mit nach Hause nehmen konnten. Damit war der Versuch abgeschlossen.

Abschließend räumten die Schüler ihren Arbeitsplatz auf und bekamen von den Studenten noch eine kleine Führung durch die Labore, bei dem sie einen Einblick in verschiedenste Laborgeräte bekamen.

Zusammenfassend kann man sagen, dass es ein sehr erfolgreicher "Ausflug" war und die Schüler einen umfangreichen Einblick in das Arbeiten im Labor bekamen. Durch den Versuch konnten die meisten das erlernte Wissen besser nachvollziehen und sich die Methoden besser vorstellen.


Laura Bente