Landgraf-Ludwigs-Gymnasium, Gießen Malaika Berhe berichtet vom MINT-EC-Camp Molekularbiologie

Malaika Berhe, Landgraf-Ludwigs-Gymnasium

Das MINT-EC-Camp “Molekularbiologie” startete am 05. Oktober 2020 um 14:15 Uhr in Heilbronn an der Experimenta. Ganz untypisch bin ich schon drei Stunden vorher angereist und musste gezwungenermaßen meine Zeit vor der Experimenta totschlagen. Wir waren zwölf Schüler, ein Alumni und eine Betreuerin von MINT-EC. Am ersten Tag haben wir noch recht wenig von der Experimenta mitbekommen gehabt. Wir sind gleich in das Chemie-Schülerlabor, in dem wir in den nächsten Tagen noch viel Zeit verbringen sollten, gegangen und wurden dort mit diversen Regeln und Geräten bekannt gemacht. 

Jeder von uns Teilnehmern bekam einen eigenen Arbeitsplatz. Dieser war mit verschiedenen Dingen ausgestattet, mit denen man in der Schule nur selten, wenn überhaupt, in Kontakt kommen sollte. Auf dem Bild sind elektronische Pipetten, Reagenzglasständer, Pipettenspitzen, 1,5 ml Reaktionsgefäße und das Skript zu sehen. Zusätzlich hat jeder eine Gruppennummer bekommen, ich hatte die Nummer 5, mit der wir all unsere Materialien beschriftet haben, um diese auseinander halten zu können.

Das Labor war mit vielen größeren Geräten ausgestattet von denen ich teilweise schon im Unterricht gehört und die ich aber noch nie gesehen hatte. Es gab mehrere Zentrifugen, Inkubatoren, Schüttler und vieles weiteres. 

Unser Ziel war es E.coli Bakterien gegen Ampicillin, ein Antibiotikum, resistent zu machen. Dies sollte geschehen indem wir einen Vektor aus der DNA von Lambda Phagen, einem Virus, ausschneiden und ihn in ein Plasmid, also ein unabhängiges DNA-Molekül, der E.coli Bakterien einsetzen. 

 Dafür haben wir uns am ersten Tag angeschaut mit welchen Enzymen wir die geeignete Stelle aus der DNA der Lambda Phage ausschneiden können und dann wieder in den Plasmid der E.coli Bakterien einsetzen können. Diese Enzyme heißen Restriktionsenzyme und der Prozess des späteren Schneidens heißt Restriktionsverdau. Dies haben wir uns im Computerlabor angesehen.

Am nächsten Tag haben wir eine PCR und den Restriktionsverdau durchzuführen. Bei der PCR (Polymerase-Kettenreaktion), mit der wir ein Fragment der DNA vervielfältigt haben, haben wir gelernt mit den elektronischen Pipetten zu arbeiten und unser theoretisches Wissen, welches teilweise im Unterricht gesammelt wurde, anzuwenden. Dieses Fragment welches nun öfters vorhanden war konnten wir nun aufbereiten und dann mithilfe der Restriktionsenzyme, welche wir an Tag 1 bestimmt hatten, zuschneiden. Zusätzlich haben wir mit den gleichen Enzymen (HindIII und EcoRI) einen kurzen Teil aus dem Plasmid, in welches der Vektor eingesetzt werden sollte, ausgeschnitten. Dadurch waren die beiden Enden des Plasmids und des Vektors die mit dem gleichen Enzym geschnitten wurden miteinander kompatibel. 

Am dritten Tag haben wir ein Agarosegel, ein Gel aus Agar Agar, welches auch in vegetarischen Gummibärchen als Gelatineersatz verwendet wird, hergestellt um durch ein Verfahren die unterschiedlich großen DNA-Fragmente voneinander trennen zu können. Zusätzlich haben wir unseren Vektor aus Tag 2 in die vorbereiteten, also geschnittenen Plasmide aus Tag 2 eingesetzt. Das Gen das für die Antibiotikaresistenz verantwortlich ist also in das Plasmid eingesetzt worden. Dieses Paket haben wir dann in die E.coli Bakterien eingesetzt und diese auf Platten aufgetragen die wir dann für einen Tag inkubiert haben. Dasselbe haben wir mit einer Kontrollgruppe an normalen E.coli Bakterien gemacht.

Am 4. Tagen haben wir andere interessante Experimente wie die Durchführung eines ELISAs, einem Nachweistest von z.B. Proteinen, der z.B. auch für Corona- oder Schwangerschaftsschnelltests benutzt wird, gemacht. 

Am Nachmittag haben wir noch unsere Bakterien angeschaut und uns je eine Bakterienkultur ausgesucht, die wir dann wieder über Nacht vermehrt haben. 

Am letzten Tag hatten wir nur den halben Tag Zeit und haben die E.coli Kulturen durch eine erneute PCR gecheckt indem wir mit einem weiteren Enzym (Dral) die Plasmide zerschnitten haben. Diese Teile wären bei einer erfolgreichen Transformation anders lang als bei einer unerfolgreichen. (Abb. …) Zum Schluss haben wir noch einen Vortrag über die „Genschere“ CRISPR/CAS-9, deren Entdeckerinnen zufällig am Tag davor den Nobelpreis in Chemie verliehen bekommen hatten, gehört.

Wir waren jedoch nicht nur im Labor. Unser Abendprogramm bestand hauptsächlich aus Gruppenaktivitäten, wie gemeinsames Klettern in der Kletterhalle in Heilbronn am DIenstag, Werwolf spielen oder einfach abends zusammensitzen und sich unterhalten (oft auch diskutieren). Praktisch war dafür die Dachterrasse der Jugendherberge, auch wenn wir diese nicht besonders oft nutzen konnten, da es dauerhaft kalt und regnerisch war. An den meisten Tagen haben wir auch noch ein Plenum mit einer Mitarbeiterin von MINT-EC, die uns das ganze Camp über begleitet hat, gehalten, bei dem wir Spiele gespielt und über den Tag geredet haben.

Insgesamt war das MINT-Camp eine ziemlich einzigartige Erfahrung, die mir unglaublich viel Spaß gemacht hat. In der Zeit im Labor hat man Möglichkeiten bekommen, die man im Schulunterricht nicht hat. Ich konnte viel praktisch arbeiten, es wurde jedoch auch viel erklärt. Das Programm war sehr fordernd und vieles musste ich davor oder danach nachschlagen, da alle Teilnehmer auf einem unterschiedlichen Stand waren, es war aber trotzdem sehr gut verständlich und vor allem konnte man immer mitmachen. Auch die Gruppe mit der ich an dem Camp teilgenommen habe war sehr angenehm. Man hat sich gut aufgrund vieler ähnlicher Interessen unterhalten können und schnell Anschluss gefunden. 

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