Wissenschaft hautnah: Genetischer Fingerabdruck im Biologie-Leistungskurs

Im mobilen Genlabor erlebten die Schülerinnen und Schüler der Biologie-Leistungskurse der Jahrgangsstufe 12 hautnah die faszinierenden Methoden der modernen Genetik, die sonst nur in professionellen Forschungseinrichtungen zum Einsatz kommen.

Präzision beginnt mit der Pipette: Der erste Schritt ist das exakte Arbeiten mit Kolbenhubpipetten. Diese ermöglichen es, kleinste Flüssigkeitsmengen im Mikroliter-Bereich präzise zu dosieren – eine Grundvoraussetzung für erfolgreiche molekularbiologische Experimente.

DNA-Extraktion und PCR: Nach der Isolierung der eigenen DNA erfolgt die Vervielfältigung durch die Polymerase-Kettenreaktion (PCR). Der Thermocycler übernimmt hier eine zentrale Rolle: Er steuert Temperaturzyklen, die es der DNA-Polymerase ermöglichen, spezifische DNA-Abschnitte millionenfach zu kopieren. Diese Methode ist nicht nur im Schulkontext relevant, sondern bildet auch das Rückgrat moderner Diagnostik, etwa in der Medizin oder Forensik.

Gelelektrophorese – Sichtbarmachen des Unsichtbaren: Im nächsten Schritt wird die vervielfältigte DNA einer Gelelektrophorese unterzogen. Dabei wandern die DNA-Fragmente in einem elektrischen Feld durch ein Agarosegel. Abhängig von ihrer Größe bewegen sie sich unterschiedlich schnell, wodurch ein charakteristisches Bandenmuster entsteht – der individuelle genetische Fingerabdruck. Diese Technik wird weltweit in der Kriminalistik, Abstammungsanalytik und Forschung eingesetzt.

Das Genlabor-Projekt zeigt eindrucksvoll, wie theoretisches Wissen und praktische Anwendung ineinandergreifen. Es vermittelt nicht nur spannende Einblicke in die molekularbiologische Methodik, sondern auch ein Verständnis dafür, wie bedeutend diese Technologien für Wissenschaft und Gesellschaft sind.