Escherichia coli und singende Hefe
Die umstehenden Personen staunten nicht schlecht, als sich der Truck des BIOTechnikums, der am Abend des 23. September auf unser Schulgelände gerollt war, vor ihren Augen in ein zweistöckiges Haus transformierte. Aus einem Fahrzeug war innerhalb einer Stunde ein geräumiges Labor mit Konferenzraum geworden. Nachdem es am nächsten Morgen schon viele neugierige Blicke auf sich gezogen hatte, war es an den Schülern der Klassenstufen 11 und 12, am MLK ein wenig Laborluft zu schnuppern. Mehrere Themen standen im Vorfeld zur Auswahl, wobei wir uns für ein genetisches Grundpraktikum und einen kleinen Einblick in die Möglichkeiten der Biotechnologie entschieden hatten.
Die Schüler der 12er Kurse betätigten sich als Genetiker und sollten im Zuge ihrer Experimente DNA sichtbar machen - das Molekül, das den Bauplan sämtlichen Lebens auf der Erde enthält.
Nach einer kurzen allgemeinen Einführung in die Thematik ging es los:
Die DNA wurde aus Bakterien (Escherichia coli - unser eigenes Darmbakterium) isoliert. Dazu wurden zunächst die Zellwände der Bakterien mit Hilfe von hinzugegebenen Enzymen aufgelöst um in einem nächsten Schritt die Zellmembranen, die jede Zelle umgeben, zu zerstören. Dies gelang mit einfachen Spülmitteln, die aufgrund ihrer chemischen Struktur Lipide, aus denen alle Zellmembranen zum größten Teil bestehen, in Lösung bringen. Danach lag die DNA im Reagenzglas in Wasser gelöst vor. Um sie nun sichtbar zu machen, musste man die wässrige Lösung im Stile eines guten Barmixers mit eiskaltem Alkohol überschichten. Dadurch verlor die DNA an der Grenzfläche der beiden Flüssigkeiten ihre Wasserlöslichkeit und fiel aus, d. h. sie wurde als weißer Niederschlag im Wasser sichtbar. Mit Hilfe eines Glasstabes konnte man sie nun aufwickeln und aus dem Reagenzglas herausnehmen.
Man hätte mit der selben Technik auch menschliche DNA sichtbar machen können, aber es fanden sich keine Testpersonen, die ihr eigenes Gewebe in ausreichendem Maße zur Verfügung stellen wollten.
Die Schüler der 11er Kurse erhielten einen Eindruck von der faszinierenden Welt der Biotechnologie. Auch hier ging es nach einer kurzen Einführung für sie ans Experimentieren. Als Grundlage diente dabei ihr Wissen über die Fotosynthese, durch die alle Pflanzen Kohlenhydrate aufbauen, die für alle Lebewesen als Energielieferanten dienen. Als Beispielorganismen wurden hier Hefezellen herangezogen, die diese Kohlenhydrate durch Zellatmung abbauen und die dadurch die ursprünglich aus der Sonne stammende Energie wieder freisetzen und für sich nutzbar machen. Mit diesem Wissen ausgestattet, konstruierten die Schüler eine Brennstoffzelle, die mit der durch die Hefe freigesetzte Energie angetrieben wurde. Diese Energie war nicht nur messbar, sondern es wurde dann sogar ein kleines Radio damit betrieben – ein wirklich beeindruckender Aha!-Effekt.
Alle Schüler waren mit Eifer und hoher Konzentration bei der Arbeit, da sich nur durch exaktes Arbeiten auch ein sichtbarer Erfolg einstellen konnte. Am Ende waren sich alle einig, dass die Arbeit im BIOTechnikum nicht nur eine Abwechslung zum normalen Unterrichtsalltag darstellte, sondern auch einen höchst interessanten Einblick in die Arbeit eines biologischen Labors bot, das sich der eine oder andere in Zukunft vielleicht als Arbeitsplatz vorstellen könnte.
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