Morgens um 8:00 Uhr sollte es pünktlich losgehen. Die 22 Schüler des Bio Leistungskurses warteten gespannt auf die Ankunft der Studenten, die zusammen mit dem Kursleiter Herrn Roman Quäl im Rahmen des Projektes „Science Bridge“, ein Molekulargenetisches Praktikum mit den Schüler/innen durchführen wollten. Mit im Gepäck hatten die Studenten verschiedenste Chemikalien und spezielle Gerätschaften (Ultrazentrifuge, Thermocycler usw.), die für die Versuche benötigt wurden. Nach kurzer Einweisung in die Materie, und erstem Vertraut machen mit den Geräten ging es los.
Die Schüler analysierten von einer eigenen Mundschleimhautprobe die DNA- Sequenz eines nichtcodierenden DNA-Abschnittes, sogenannter Mikrosatelliten (hier: D1S80-Locus). Da diese Abschnitte bei jedem Menschen so unterschiedlich ausfallen können wie ein Fingerabdruck, nennt man dies „genetischer Fingerabdruck“. Zur Analyse dieses „Fingerabdrucks“ reichen schon sehr geringe Mengen DNA aus, wie man es eben aus diversen Krimis kennt: Der Täter verliert eine Haut-, Haarwurzel- oder Blutzelle und schon könnte er im günstigsten Falle überführt werden. Was im Film jedoch so schnell und einfach geht, benötigt in der Realität ein ganzes Stück Arbeit und viel Zeit. Das konnten wir in diesem 8 stündigen Praktikum im wahrsten Sinne des Wortes am eigenen Leib erfahren.
Nach Entnahme der DNA Probe aus unseren Mundschleimhautzellen, wurden diese einige Minuten zentrifugiert. Die zentrifugierten Zellen bilden ein so genanntes Pellet, in dem allerdings noch alle Bestandteile aller Zelle enthalten sind. Für den genetischen Fingerabdruck wird allerdings nur die im Zellkern enthaltene DNA benötigt. Um an diese zu gelangen, wurde die Zellmembran mittels eines so genannten Lysepuffers aufgelöst.
Da man aber nur die DNA haben will, musste man diese in mehreren Schritten isolieren.
Nach einer letzten Waschung der DNA mit Ethanol und anschließender Trocknung, kamen wir zu einem der wichtigsten Schritte, der PCR (PCR=polymerase-chain-reaction).
Bei der Polymerase-Ketten-Reaktion wird das gewünschte DNA-Stück millionenfach kopiert. Hierzu mussten wir zunächst bestimmte Reagenzien hinzu geben Die DNA- Probe wurde anschließend in die PCR-Maschine gestellt, welche die Probe in über 30 Zyklen immer wieder erhitzt und abkühlt und so die gewünschte DNA-Sequenz mittels enzymatischer Reaktionen millionenfach vervielfältigt.
Nach der PCR nahmen wir den nächsten Schritt in Angriff, die Gelelektrophorese. Hierzu pipettierten wir unsere DNA-Proben mit zugesetzten Farbstoffen, welche für die spätere Auswertung notwendig sind, in die Geltaschentaschen des speziellen Gelelektrophorese-Gels.
Die Gelelektrophorese selbst arbeitete folgendermaßen: Die negativ elektrisch geladenen DNA-Moleküle wandern im elektrischen Feld in Richtung Pluspol und legen dabei in einer bestimmten Zeit eine bestimmte Strecke zurück. Wegen ihrer unterschiedlichen Länge wandern die Stücke unterschiedlich weit. Stücke mit der gleichen Länge wandern gleich weit. Sie lagern sich an bestimmten Punkten ab und bilden eine so genannte Bande, einen Streifen, der dank der Einfärbung unter UV-Licht deutlich sichtbar wird. So entsteht ein typisches Streifenmuster, an dem die Unterschiede in den einzelnen DNA-Sequenzen sichtbar werden. Letztendlich lässt dich so der Genetische Fingerabdruck eines Menschen ablesen bzw. vergleichen und identifizieren
Das praktische Arbeiten im molekulargenetischen Bereich hat uns interessante Einblicke in die Welt der Laborarbeiten gegeben.