Experimentiertag zur DNA: Exkursion ins JuLab

Wir, der Biologie-Grundkurs der Q2 von Herrn Nepomuck, besuchten am Dienstag, den 13. Dezember 2022 das Schülerlabor JuLab im Jülicher Forschungszentrum. Dort wurden wir von einem Biologie-Laboranten und einem Chemie-Studenten durch den „Experimentiertag DNA“ geleitet.

Unser Ziel war, die DNA zweier Plasmide durch die molekularbiologische Methode der Gelelektrophorese „sichtbar“ zu machen, und die Identifizierung dieser durch zwei E. coli-Stämme.

In einem vor den Experimenten angesetzten Biologie-Vortrag wurden wir über unser Vorwissen befragt, nachdem wir das Inhaltfeld Genetik zuvor im Biologieunterricht der Q1.2 bearbeitet hatten. Wir sprachen dabei unter anderem über den Aufbau und die Funktion der DNA in der Bakterienzelle E. coli.

Anschließend zogen wir uns Schutzkittel und Schutzbrillen an und gingen in das Schülerlabor. Dort wurden wir mit den Sicherheitsregeln vertraut gemacht und bekamen ein Laborbuch ausgehändigt, das die anstehenden Versuche für den Tag anschaulich erklärte. Durch die Anleitungen in diesem Skript konnten wir die vorgestellten Experimente selbstständig durchführen.

Als erstes führten wir ein Experiment durch, um zu veranschaulichen, wie man DNA sichtbar machen kann. Dazu haben wir ein Stück Kalbsbries püriert und durch ein Sieb gegeben, damit nur noch die Flüssigkeit übrigblieb. Dies diente uns zum Verständnis unseres anstehenden Experiments, da wir hier die verklumpten Proteine mit dem bloßen Auge erkennen konnten.

Danach fanden wir uns an unseren eigenen Experimentiertischen zusammen. Durch die Anleitung im Laborbuch und die Hilfe unserer Tutoren führten wir nun eine Plasmidisolation durch.

Dafür wurden uns viele Lösungen, Säuren und Basen vorbereitet, die wir nun nach und nach in verschiedene Reaktionsgläsern pipettierten. Für die Isolation der Plasmide nutzten wir mehrmals die Zentrifuge und einen Vortex. Durch die Zugabe von spezifischen Enzymen zu den isolierten Plasmiden fand eine Restriktion (Auftrennung) der Plasmide statt.

Während unserer Mittagspause, die wir in der Mensa des Forschungszentrums mit sehr leckerem Essen verbringen durften, vermehrten sich die Proben unter für die Bakterien optimalen Bedingungen in einem Wasserbad mit einer Temperatur von 38°C. Zudem stellten wir ein Agarose-Gel für die bevorstehende Agarosegelelektrophorese her.

Als wir wieder in das Labor zurückkehrten, pipettierten wir dann unsere beiden Proben und einen Marker in das Gel.

Während die Agarosegelelektrophorese innerhalb von 40 Minuten automatisch durchlief, beschäftigten wir uns mit einem „Chemie-Vortrag“. Wir sprachen über die Vorgänge, die wir zuvor durchgeführt hatten, und werteten diese theoretisch aus.

Daran anknüpfend gingen wir wieder in das Labor, werteten die Agarosegelelektrophorese aus und identifizierten die zwei Plasmide.

Insgesamt war der Tag sehr interessant und aufschlussreich, da es möglich war, das im Unterricht erlernte einmal in der Praxis zu sehen. Außerdem bot die Exkursion einen sehr guten Einblick in dieses Berufsfeld und der ein oder andere kann nun entscheiden, ob er oder sie sich diesen Berufsweg vorstellen könnte. Unser Kurs ist sehr dankbar für das Angebot des JuLabs, da wirklich zu erkennen war, wie viel Mühe und Zeit für diesen Forschungstag investiert wurde.

Wir hoffen, dass in Zukunft immer mehr Schülerinnen und Schüler diese Möglichkeit bekommen.

Text von Hannah Weidenbach, Elisabeth Birkheim und Anna Diehl, Q2

22. 12. 2022