Herzog-Christoph-Gymnasium, Beilstein JG2-Kurse Biologie am KIT in Karlsruhe

1. Tag:

Nachdem wir eine angenehme Anfahrt hatten und am KIT (Karlsruher Institut für Technologie) angekommen sind, durften wir den ersten Teil unseres zweitägigen Programmes wahrnehmen. Wir durften ein Praktikum zum genetischen Fingerabdruck durchführen. Hierfür bekamen wir zuerst eine Sicherheitsbelehrung und anschließend ging es für uns mit Schutzmantel, Schutzbrille und Handschuhen in das Labor. Aufgabe war es aus unseren Mundschleimhautzellen die DNA zu isolieren. Hierfür nahm jeder ein Stäbchen und kratze sich im Mund Schleimhautzellen ab, die anschließend in ein kleines Gefäß gegeben wurden, in dem sich bereits physiologische Kochsalzlösung befand. Danach wurden alle Gefäße zentrifugiert, um die Mundschleimhautzellen von der Kochsalzlösung zu isolieren.Die Kochsalzlösung wurde abgekippt und zu den Mundschleimhautzellen wurde Chelex hinzugegeben, welches bei 56° dafür sorgte, dass die Zellmembran kaputt geht und die DNA frei wird. Danach wurde unsere Probe auf etwa 100° erneut erhitzt, um Enzyme (z.B. DNAsen) zu inaktivieren, die eventuell die DNA zerstören würden. Anschließend wurde erneut unsere Probe zentrifugiert, um dann das Chelex mit den übrigen Zellresten zu entfernen. 

Um nun unsere DNA zu vervielfachen wurde die PCR angesetzt. Die PCR wurde mithilfe von Primern, die sich an bestimmten DNA-Sequenzen anheften, durchgeführt. Diese bestimmte Stelle wird anschließend vervielfältigt. Bei den Jungs war dieser Primer der so genannte SRY-Primer, der sich an eine DNA-Sequenz anheftet die nur Jungs besitzen. Unsere Proben wurden in eine entsprechende PCR-Maschine (Thermocycler) hinein gestellt und die DNA wurde vervielfältigt, während wir unsere wohlverdiente Mittagspause genießen durften. Danach wurde ein so genanntes Agarosegel mit Laufpuffer hergestellt. In diesen Laufpuffer mussten wir unsere vervielfältigten DNA-Sequenzen hineinspritzen. Danach wurde das Gel an eine Katode und eine Anode (positiven und negativen Pol) angeschlossen und die DNA-Sequenzen wanderten entsprechend an ihre Stelle im Gel. Diese Methode wird auch Gelelektrophorese genannt und am Ende ist ein Muster sichtbar. Mit diesem Muster kann man dann seine DNA auswerten. Teile des genetischen Fingerabdrucks wurden sichtbar. Mit der gleichen Methode wird auch bei einem Vaterschaftstest gearbeitet. Ein großes Dankeschön geht auch nochmal an Frau Dr. Ehlermann und Frau Schönthaler , die uns bei dem ganzen Praktikum geholfen und begleitet haben.

2. Tag:

Spannend und aufregend genug, hat das KIT einiges mehr zu bieten als „nur“ die Erstellung eines genetischen Fingerabdrucks. Der zweite Teil des Programms bestand aus mehreren Vorträgen und einer Tour über bzw. durch das KIT-Gelände.

Zuerst führte Frau Dr. Geerk-Hedderich mit einem Vortrag über die Geschichte und das Arbeiten im Forschungsinstitut die HCG-Schüler in die Welt des KITs ein. 1956 gegründet, entwickelte sich das „Karlsruher Institut für Technologie“ (KIT) zu einem Zentrum der Kernwissenschaftsforschung und vergrößerte das interne Forschungsnetz im Laufe der Jahre. Heute beherbergt es fünf Forschungsdisziplinen, beschäftigt rund 9300 Forscher/innen und Mitarbeiter/innen und arbeitet eng mit der lokalen Universität zusammen. Im Anschluss des Vortrags durften wir in der hauseigenen Ausstellung selbst Hand anlegen und z.B. den Zusammenhang zwischen Kälte und Magnetfeldern testen oder kosmische Strahlung in einer Nebelkammer beobachten.

Ein Vortrag über die „biologische Wirkung ionisierender Strahlung“ von Herrn Dr. Weibezahn ließ uns ein bisschen Wissenschaftsluft schnuppern. Der Vortag umfasste Oberstufenthemen sowohl der Biologie, Chemie und als auch der Physik. Herr Dr. Trumm klärte anschließend in seinem Fachvortrag „Natürliche und zivilisatorische Strahlenbelastung des Menschen“ über Missverständnisse und Wunder der Radioaktivität auf. Auch hier wurde es aktiv, als wir mit Messgeräten die Radioaktivität unterschiedlicher Gegenstände erfassten.

Der Tag endete mit einer Geländebesichtigung des KITs - Das einem großen Dorf gleicht, weshalb wir mit dem Bus zu den unterschiedlichen Stationen fuhren. Halt machten wir bei „Katrin“, die zur Massenerfassung von bislang massenlosen geglaubten Teilchen dient. Unsere Begleiterin Frau Dr. Geerk-Hedderich schätze den Forschungszeitraum auf etwa zehn Jahre und betonte wie wichtig die Ergebnisse zur Klärung der Erdentstehung sein könnten. In der Anlage „bioliq“ wurde an erneuerbaren Energien, genauer an der Benzinherstellung mit Stroh geforscht. Das Highlight war eindeutig die Besichtigung des ehemaligen Kernversuchsreaktors, der aus den frühen Zeiten des KITs stammt. Die Kulisse der Schaltzentrale mit Überblick über den Versuchsreaktor und Überwachungsmonitoren, sowie zahlreichen Schreibtischen, Knöpfen und Schaltern lässt einen eine kleine Zeitreise machen, die Pionierarbeit greifbar einschätzen lassen und gibt zusätzlich ein wunderbares Fotomotiv ab. Die Ausstellung im Versuchsreaktor selbst beinhaltet nicht nur die Forschungsergebnisse der Kernforschungszeit, sondern auch die Arbeit des KITs in der internationalen Kernforschung bis heute.

Wir, die Schüler der vierstündigen Biologiekurse, bedanken uns herzlich bei den Professoren Frau Dr. Geerk-Hedderich, Herr Dr. Weibezahn und Herr Dr. Trumm, dem KIT-Team und besonders bei unseren Lehrerinnen Frau Lühmann und Frau Steinhoff, die uns den Einblick in das KIT und die schöne Zeit in Karlsruhe ermöglichten.

Emily Rösser, Ann-Sophie Kalmbach

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