An einem Tag die Gene verändern!

17/03/2022

Exkursion des Biologie Leistungskurses zum Gen-Labor Köln-PUB

Sie haben doch bestimmt schon davon gehört, dass Diabetiker heute ohne Probleme mit dem Wirkstoff Insulin behandelt werden können. Wenn dieses eigentlich körpereigene Protein früher noch aus Tierorganen mühevoll extrahiert wurde - und dafür ebenso viele Tiere getötet werden mussten – lässt es sich heute sehr einfach durch Bakterien in großem Maßstab herstellen. Dies ist der heutigen Molekularbiologie zu verdanken, die auch aus vielen weiteren Facetten unseres Alltages nicht mehr wegzudenken ist.

Die Schüler:innen des Q1 Leistungskurses Biologie durften eigens Bakterien (Escherichia coli) im Zuge der Veranstaltung Schülerexperimente zur Gentechnik genetisch verändern. Dazu gehörte neben den aus dem Unterricht in der Theorie bekannten Verfahren zudem der Umgang mit den typischen Handwerkzeugen eines Molekularbiologen, wie dem Umgang mit Eppendorf-Pipetten, dem Beladen von Zentrifugen, der Durchführung einer Gelelektrophorese und dem allgemeinen Arbeiten unter sterilen Bedingungen.

Das Ziel des Versuches war die Einbringung eines so genannten Fremdgens in einen Teil der bakteriellen DNA. Dazu werden in der Molekularbiologie bestimmte Enzyme eingesetzt, die kleine ringförmige DNA-Moleküle (Plasmide) schneiden können, den Ring somit öffnen und eine Einbringung eines Fremdgens, bspw. die Information zur Produktion von Insulin, ermöglichen. Dieser als Restriktion bekannte Prozess des Schneidens bedingt jedoch nicht immer den erfolgreichen Einbau des gewünschten Fremdgens (Vektor), sodass im Anschluss zur Überprüfung Methoden zur Überprüfung angewendet werden. Eine dieser Methoden ist die Gelelektrophorese, die DNA-Moleküle anhand ihrer Länge sortieren kann (s. Abb.1). Wurde das Fremdgen eingebaut, liegt ein längeres DNA-Molekül vor, das sich vom ursprünglichen ringförmigen DNA-Molekül in seiner Größe unterscheidet.

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Wir danken an dieser Stelle der Gemeinschaftsoffensive für den MINT-Nachwuchs in NRW Zukunft durch Innovation (zdi) für die Übernahme der monetären Kosten und der KölnPUB e.V. für die überaus gut organisierte Durchführung und Betreuung des Tages!