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13. Dezember 2018

Molekularbiologisches Praktikum

KA 14 zum Plasmid-Praktikum am Helmholtz-Schülerlabor / KIT

Exaktes Arbeiten - wichtige Voraussetzung bei molekularbiologischen Untersuchungen

"Und jetzt zu euren Ergebnissen!" Die Spannung ist spürbar als Dr. Ira Mang, die den Kurs an diesem Tag leitet, die fertigen Gele präsentiert. Seit dem Vormittag sind die Hectorianerinnen und Hectorianer mit der Isolierung und Reinigung der Plasmide, dem anschließenden Verdau mit Restriktionsenzymen und der Auftrennung der Proben in der Gelelektrophorese beschäftigt gewesen. Ob ihre Arbeit erfolgreich war, wird sich nun zeigen: Tür zu, UV-Licht an, noch einen kurzen Moment warten und das Ergebnis wird sichtbar.

Gel auflegen, ...
Tür zu, ...
UV-Licht an!

Die gute Nachricht: Auf allen Gelen sind gut auswertbare Banden! Carina ist erleichtert. Beim Auftragen der Proben war sie zu tief in die Geltasche gegangen und hatte versehentlich ins Gel gestochen. Dabei war Probenflüssigkeit aus der Tasche geflossen. "Zum Glück war dann doch noch genug Probe vorhanden, wobei man schon sieht, dass die Bande heller ist als die anderen." Auf einem anderen Gel leuchten dafür an anderer Stelle drei helle Flecken, wo eigentlich nur einer sein sollte. "Was meint ihr - was ist dort passiert?". Ira Mang muss nicht lange auf die Antwort warten: "Da fehlt die RNAse!". Aber auch hier kein Problem - die eigentlichen Banden liegen weiter oben im Gel und sind gut auszuwerten. "Solche Fehler können leicht passieren, z. B. wenn man zwischenzeitlich abgelenkt wird."  Zumal bei solch kleinen Volumina, die im Versuch pipettiert werden müssen. Gerade einmal 1 µl, also einen tausendstel Milliliter, musste von bestimmten Substanzen zugegeben werden. Durch die Oberflächenspannung kann es da leicht passieren, dass der Tropfen statt in die Lösung zu gehen, in der Pipette bleibt. Umso wichtiger ist es, konzentriert zu arbeiten, Abläufe genau einzuhalten und Abweichungen im Protokoll festzuhalten.

Und die einzelnen Schritte brauchen ihre Zeit: Während die Restriktionsenzyme mit dem Verdau der Plasmid-DNA beschäftigt waren, war Mittagspause. Die einstündige Unterbrechung für die Auftrennung der verdauten Plasmid-DNA in der Gelelektrophorese, bot die Gelegenheit, den "Campus Nord" (ehemals Forschungszentrum), seine Geschichte und die aktuellen Forschungsgebiete näher kennen zu lernen. Bei einer Führung durch die ständige Ausstellung am Fortbildungszentrum Technik und Umwelt (FTU) zeigte Dr. Regine Geerk-Hedderich spannende Experimente zur Supraleitung und Nebelkammer, vermittelte den fachlichen Hintergrund und gab faszinierende Einblicke in die sich daraus abgeleiteten aktuellen Forschungsfragen. "Wir brauchen junge Nachwuchswissenschaftler!", betonte Dr. Geerk-Hedderich, die als Physikerin am Institut für Nanotechnologie (INT) geforscht hat.

Probenauftrag Gelelektrophorese
Experiment zur Supraleitung
Auswertung der Plasmidbanden

Konzentration und Teamarbeit ist dann noch einmal bei der Auswertung der Versuchsergebnisse gefragt. Aus den Bandenmustern soll eine Plasmidkarte erstellt werden. Dazu muss die Größe des Plasmids, sowie die Lage der Schnittstellen der untersuchten Restriktionsenzyme zueinander bestimmt werden. Und das ist gar nicht so einfach, wie vielleicht anfangs gedacht. Während sich die Größe des Plasmids noch relativ leicht bestimmen lässt, wenn das Restriktionsenzym nur einmal geschnitten hat, wird es bei einem Mehrfachverdau deutlich schwieriger, zumal die Ergebnisse der einzelnen Versuchsgruppen, die unterschiedliche Ansätze untersucht haben, nun zusammengeführt werden müssen. Dass dies den 10.-Klässlern nahezu selbstständig gelingt, beeindruckt dann auch Kursbetreuerin Dr. Ira Mang: "Das habt ihr wirklich klasse gemacht!"

Am Montag wird die zweite Gruppe zu Gast am Helmholtz-Schülerlabor des KIT sein. Ob ihre Ergebnisse ähnlich gut sein werden bleibt zu hoffen. Und falls nicht: Auch Fehler machen will gelernt sein - schließlich klappt auch in der Forschung nicht alles auf Anhieb.

Fotos: A. Richert