Genetik & Molekularbiologie

Im Gläsernen Labor auf dem Campus Berlin-Buch werdet ihr selbst zu Genforschern: Gemeinsam mit Wissenschaflern könnt ihr hier einfache gentechnische Experimente machen.
Aber keine Angst, alle Versuche sind ungefährlich und auch für Ungeübte geeignet. Ihr kommt weder mit gefährlichen Substanzen noch mit Krankheitserregern in Kontakt. Wir zeigen euch, wie man Erbsubstanz (DNA) erkennen kann, was ein genetischer Fingerabdruck ist oder wie man Gene in Bakterien einschleust.

Online-Buchung

Datum und Zeit

03.09. 2011 bis 19.06.2012, wochentags 9.00 - 13.00 Uhr und 13.00 - 17.00 Uhr

Beschreibung

Gentechnik zum Anfassen

Zielgruppe

Jahrgangsstufe 10 - 13 

Dauer

4 Stunden 

Ort

GenLab 

Kosten

11,- € pro Schüler  

Teilnehmerzahl

10 - 20 

weitere Infos

030 9489 2928 , E-Mail: g.binder@bbb-berlin.de



Datum und Zeit

03.09. 2011 bis 19.06.2012, wochentags 9.00 - 16.00 Uhr

Beschreibung

Mir selbst auf der Spur

Zielgruppe

Jahrgangsstufe 10 - 13 

Dauer

7 Stunden 

Ort

GenLab 

Kosten

14,- € pro Schüler 

Teilnehmerzahl

10 - 20 

weitere Infos

030 9489 2928 , E-Mail: g.binder@bbb-berlin.de



Folgende Versuche warten auf die Hobbyforscher:

Isolierung von DNA aus der Tomate: Erbsubstanz zum Anfassen

Isolierung von DNA aus der TomateHier erfahrt ihr, daß Erbsubstanz nicht nur in "Gen-Food" enthalten ist, sondern auch in normalem Obst und Gemüse. Denn Desoxyribonucleinsäure (DNA) ist ein natürlicher Bestandteil unseres täglichen Speiseplans: Pro Tag nehmen wir etwa 1-2 g dieser Trägersubstanz von Erbinformation auf - komplette Genome von Gemüse-, Obst- und Getreidesorten sowie verschiedener tierischer Herkunft. Doch wie sieht DNA aus? Mit einfachen Hilfsmitteln wie Spülmittel, Alkohol und Enzymen könnt ihr in dem knapp einstündigen Experiment aus den Zellen von Tomaten, Nektarinen oder Kiwis einen schleimigen Faden isolieren - den Bauplan des Lebens.

Isolierung von DNA aus der Mundschleimhaut

Isolierung DNA aus Mundschleimhaut Der knapp zweistündige Versuch zeigt, welche Schritte in der Laborpraxis nötig sind, um aus biologischen Proben wie Speichel, Blut, Sperma oder Zellkulturen die Erbsubstanz DNA zu isolieren. Ihr gewinnt mit einem Wattetupfer eigene Zellen aus der Mundschleimhaut, löst die DNA heraus, reinigt sie und macht sie auf einem Gel sichtbar. In der Rechtsmedizin kann die so gewonnene DNA zur Identifizierung von Tatverdächtigen über ihren genetischen Code genutzt werden (genetischer Fingerabdruck). In molekularbiologischen Labors dient die gewonnene DNA als die Ausgangsbasis für weiterführende gentechnische Arbeiten wie beispielsweise die Isolierung und Übertragung von Genen.

DNA-Detektive: Simulation der forensischen DNA-Analyse

DNA Detektive Im Versuch klärt ihr durch DNA-Analyse ein fiktives Verbrechen auf. Als Ausgangsmaterial dienen DNA-Proben von drei fiktiven Verdachtspersonen. Eine davon ist der Täter und hat am Tatort eine DNA-Spur zurückgelassen. Diese DNA wird in der Praxis aus biologischem Material wie Speichel, Sperma oder Blut gewonnen. Zwei elementare Techniken des "genetischen Fingerprintings" lernt ihr kennen: Das Schneiden von DNA mit Restriktionsenzymen und die Auftrennung der entstehenden DNA-Bruchstücke mittels Agarose-Gelelektrophorese. Im Ergebnis erhaltet ihr eine "Schnippselsammlung" der Verdächtigen - auch genetischer Fingerabdruck genannt - die ihr mit der Tatort-DNA vergleicht. Stimmen die Muster überein, habt ihr den Täter ermittelt. Die Methode des "genetischen Fingerprints" wird wegen ihrer hohen Beweiskraft besonders bei der Vaterschaftsbestimmung und der Aufklärung von Sexualstraftaten genutzt.

Leuchtende Bakterien: Genübertragung mit Plasmiden

Leuchtende BakterienDieser Versuch bringt im wahrsten Sinne Licht in die Technik der Übertragung und des Anschaltens von Genen:
Ihr übertragt das Gen für ein grün-fluoreszierendes Protein einer Leuchtqualle auf Coli-Bakterien. Im Ergebnis leuchten diese ebenfalls.
Diese Methode wird als genetische Transformation bezeichnet.

Dabei lernt ihr eine Reihe molekularbiologischer "Tricks" kennen, mit denen ihr den Erfolg der Genübertragung messen könnt.
Der Versuch veranschaulicht das Prinzip jener Methode, die Gentechniker sich zunutze machen, um Bakterien zum Beispiel menschliches Insulin produzieren zu lassen.

Viren im Visier: Diagnose von Krankheitserregern mittels PCR

Viren im VisierDas frühzeitige Erkennen einer Krankheit - möglichst noch vor ihrem Ausbruch - ist für eine erfolgreiche Behandlung von großer Bedeutung. Besonders wichtig ist die Frühdiagnose bei schweren Krankheiten wie der Lebererkrankung Hepatitis oder dem Angriff auf das Immunsystem durch den HI-Virus bei AIDS.
Mit der Entwickung der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) durch den US-Amerikaner Kary B. Mullis im Jahre 1983 bot sich erstmals die Möglichkeit eines schnellen und direkten Nachweises der Erbsubstanz der betreffenden Viren im Blut der Patienten.
Im dreistündigen Versuch werden anstelle krankheitserregender Viren harmlose Bakteriophagen nachgewiesen - also Viren, die nur Bakterien befallen. Ihr untersucht zwei Bakterienkulturen und ermittelt, welche der beiden den Virus in sich trägt. Dabei kommt eine bahnbrechende Methode der Gendiagnostik zum Einsatz - die Polymerase-Kettenreaktion. Das Verfahren besteht aus drei Schritten: 1) DNA-Gewinnung aus Viren, 2) Vervielfältigung eines bestimmten Virus-Gens und 3) dem Nachweis des Gens mittels Agarose-Gelelektrophorese.

Mir selbst auf der Spur: Erstellung eines genetischen Fingerabdrucks mittels PCR

Mir selbst auf der SpurVor rund 100 Jahren führte Scotland Yard die Erfassung von Abdrücken der Daumenbeere von Verdächtigen und Tätern als "Fingerabdruck" in die Kriminalistik ein. Ende der 80er Jahre wurde ein anderes, sehr empfindliches Verfahren zur Identifikation von Personen entwickelt - der genetische Fingerabdruck. Die klassische Variante des genetischen Fingerprints (siehe Experiment "DNA-Detektive") wurde Mitte der 90er Jahre durch die Methode der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) weiterentwickelt. Sehr geringe Mengen an Probenmaterial reichen nun für die Überführung eines Täters aus - oft nur wenige Hautzellen oder ein Haar. Um eine eindeutige Identifizierung treffen zu können, greift man auf stark variierende Bereiche des menschlichen Erbguts zurück - die so genannten Mikrosatelliten. Hierbei handelt es sich um nicht-informative DNA-Bereiche, die aus kurzen, sich mehrmals wiederholenden Sequenzmotiven bestehen. Diese werden als tandem repeats bezeichnet. Die Anzahl dieser Tandem-Wiederholungen ist für jeden Menschen einzigartig. Im Experiment wird zunächst die DNA aus Zellen der Mundschleimhaut isoliert und gereinigt (siehe Versuch "Isolierung von DNA aus der Mundschleimhaut"). Anschließend werden drei verschiedene tandem repeats durch das PCR-Verfahren millionenfach vervielfältigt und durch Auftrennung in einem Agarose-Gel als leuchtende DNA-Schnipsel sichtbar gemacht.