Fleisch oder Tofu und woraus besteht eigentlich Zitrone?

Drei Tage lang lernten die AKS-Abiturienten in Chemie und Biologie in der Göttinger Universität im Labor unter Anleitung wissenschaftlicher Mitarbeiter moderne Techniken des wissenschaftlichen Arbeitens kennen und nutzen.

Foto: privat

Schönberg (kb) – Der Besuch des X-Labs in Göttingen hat an der Altkönigschule Tradition und so fuhren auch dieses Jahr wieder 44 angehende Abiturientinnen und Abiturienten der Jahrgangsstufe 12 für drei Tage an die niedersächsische Universität, um im Labor unter Anleitung von wissenschaftlichen Mitarbeitern die modernen Techniken des wissenschaftlichen Arbeitens zu erlernen und zu nutzen.

16 Schüler des Leistungskurses Chemie beschäftigten sich dieses Jahr zwei Tage lang mit der Erforschung der organischen Zusammensetzung von Zitronen. Dabei versuchten sie wie echte Forscher die Strukturformel von Zitronensäure aufzuklären. Zunächst wurde diese dazu aus Zitronen isoliert und anschließend auf ihre funktionellen Gruppen untersucht. So konnten nebenbei modernste Analyseverfahren genutzt werden, wie die Massenspektrometrie und die NMR-Spektroskopie, welche halfen, die Struktur der Substanz bis ins Detail aufzuklären. Das Fazit eines Schülers dazu lautete, es sei ganz schön aufwendig, eine eigentlich so simple Substanz aufzuklären.

Die Biologie Leistungskurse haben sich dagegen zwei verschiedenen Praktika gewidmet. Zum einen versuchte man zu klären, ob es sich bei den vorliegenden Fleischproben um Pferd, Schwein, Rind oder Tofu handelt. Angelehnt war dieses Thema an die Ereignisse des Pferdefleischskandals des letzten Jahres. Dazu mussten die jungen Forscher die Proben zunächst soweit bearbeiten, bis sie auf die DNA, also die Erbsubstanz, der Proben stießen. Diese konnte dann mittels der PCR, einem Verfahren zur künstlichen Vervielfältigung von DNA-Proben, in solchen Mengen vermehrt werden, dass genug Material vorlag, um damit weiterzuarbeiten. Im folgenden Schritt nutzten die Schüler eine Gelelektrophorese, die mit Hilfe eines Stromflusses selbst die kleinsten DNA-Partikel nach ihrer Größe auftrennen kann, um dann Aussagen über die Zusammensetzung der jeweiligen DNA-Proben zu machen. Da ein solches Auftrennen spezifisch für jede Tierart ist, konnten am Ende den Proben die jeweilige Tierart zugeordnet werden und es zeigte sich, dass die eine Probe eines vermeintlichen Fleischburgers sich als ein Tofu-Burger entpuppte.

Am zweiten Tag vertieften sich die Leistungskurs-Schüler in den Nachweis von gentechnisch veränderten Bakterienkulturen des Stammes Escherichia Coli, besser bekannt als das gemeine Darmbakterium E.Coli. Die verwendeten Bakterienkulturen wurden vorher bereits gentechnisch so verändert, dass sie ein zusätzliches Gen in ihr eigenes Erbgut eingebaut hatten, welches man nun nachweisen wollte. Dieses GFP-Gen beinhaltet die genetische Information, um ein Protein herstellen zu können, welches unter UV-Licht grün fluoresziert, also leuchtet. In der Forschung wird es daher als Markergen verwendet, um schnell nachweisen zu können, ob der Einbau von Fremd-DNA in ein Bakterium geglückt ist, denn nur wenn die genetische Information von einem Organismus abgelesen und genutzt wird, entsteht ein funktionstüchtiges Protein, welches unter UV-Licht erkennbar ist. Dazu mussten die E.Coli Bakterien zunächst so enzymatisch verarbeitet werden, bis man mithilfe von Zentrifugationen nur noch die kleinen Proteine übrig hatte. Nachdem diese erfolgreich unter UV-Licht leuchteten, ging es im zweiten Schritt darum, die Gesamtheit der Proteine durch die sogenannte SDS-Page Gelelektrophorese aufzutrennen, um das GF-Protein von allen anderen Proteinen des Bakteriums zu isolieren.

Der Studienausflug an die Göttinger Universität und das wissenschaftliche Arbeiten im Labor unter Realbedingungen gab den Leistungskursschülerinnen und -schülern einen praxisnahen Einblick in ein Berufsfeld, welches für sie erstrebenswert sein könnte. Die Resonanz war jedenfalls durchweg positiv und sogar die Theorieeinheiten zwischen dem praktischen Arbeiten zur Vertiefung und Wiederholung des thematischen Inhalts vergingen wie im Flug und förderte die Motivation, diese Themen nun endlich praktisch umzusetzen und zum Glück dürfen sich auch die kommenden naturwissenschaftlichen Leistungskurse der Altkönigschule darauf freuen, eine solche Gelegenheit zu nutzen, um einen Einblick in ein spannendes und vielfältiges Berufsfeld bekommen zu können.



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