Schulpraktikum in Kooperation mit Trierer Gymnasien

 

Gefördert von

"Wissen schafft Zukunft"

Schüler erkunden ihr eigenes Genom 

Die Erforschung der Erbinformation Desoxyribonukleinsäure (DNS) ist eine der wichtigsten Aufgaben der Biologie des 21. Jahrhunderts. Wie aber lässt sich die Erbinformation erforschen? Die Abteilung für Verhaltensgenetik unter der Leitung von Prof. Dr. Jobst Meyer bietet seit Herbst 2007 interessierten Schülerinnen und Schülern der 12. Klasse des Auguste-Viktoria-Gymnasiums Trier die Möglichkeit, ein einwöchiges molekularbiologisches Laborpraktikum zu absolvieren. Bereits zum zweiten Mal ergriffen zehn Schülerinnen und Schüler in den Osterferien die Gelegenheit, ihr eigenes Genom zu erforschen.

 

Schülerinnen und Schüler der 12. Klassen stehen bald vor der Aufgabe, ihre Berufswahl zu treffen. Das molekularbiologische Laborpraktikum der Abteilung für Verhaltensgenetik verfolgt das Ziel, interessierten Gymnasiasten den Alltag in einem molekularbiologischen Labor näher zu bringen und damit die Berufswahl zu erleichtern. Im Laufe des Praktikums isolierten die zehn Teilnehmer und Teilnehmerinnen aus ihrem eigenen Blut die DNS und beforschten mittels aktueller molekularbiologischer Techniken spezielle Gene, die in der Stressphysiologie eine zentrale Rolle spielen. Den Schülerinnen und Schülern wurde anhand der eigenen DNS experimentell demonstriert, dass es von Mensch zu Mensch definierte Variationen im Genom gibt: die sogenannten Einzel-Nukleotid-Polymorphismen (SNPs) sowie die Restriktionsfragmen-Längenpolymorphismen (RFLPs).

Während bei SNPs jeweils nur ein einzelner Baustein der DNS variiert, sind RFLPs unter anderem sich wiederholende Sequenzen, die sich in der Anzahl ihrer Wiederholungen unterscheiden. Diese Variationen machen ca. 0,1 % des Genoms aus, was bei den 3,3 Milliarden Bausteinen, aus welchen es besteht, eine erhebliche Anzahl darstellt. Die Teilnehmer untersuchten exemplarisch jeweils einen der beiden Klassen von Varianten. Dazu vervielfältigten sie ihre DNS mittels der Polymerasekettenreaktion und trennten sie auf einem Agarose-Gel auf, um so die Ergebnisse ihres Versuchs sichtbar zu machen. Zwischen den Experimenten erläuterten die Betreuer des Praktikums, die Doktoranden Darja Henseler und Thorsten Kranz, die dazugehörige Theorie, um eine direkte Verknüpfung der wissenschaftlichen Fragestellungen mit den durchgeführten Experimenten herzustellen.

Die Teilnehmer haben während der fünf Tage einen fundierten Einblick in die empirische Forschung erhalten. Dazu gehörte die Auseinandersetzung mit entsprechender Fachliteratur, die präzise Vorbereitung und Dokumentation von Experimenten sowie das notwendige handwerkliche Geschick zu deren Durchführung. Speziell in der Molekularbiologie wird mit Präzisionsgeräten und -gefäßen gearbeitet, so dass die Teilnehmer während der gesamten Vorbereitungs- und Durchführungsphase eine hohe Konzentration aufbringen mussten.

Die positive Resonanz auf das angebotene und von dem Diplombiologen Dirk Moser konzipierte Laborpraktikum, welches im Rahmen der Initiative "Wissen schafft Zukunft" des "Ministeriums für Bildung, Wissenschaft, Jugend und Kultur" des Landes Rheinland-Pfalz gefördert wird, unterstreicht den Bedarf für derartige Angebote für Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe.