Im Jahr 2020 haben viele von uns das erste Mal den Ausdruck „PCR-Test“ gehört.
Die Polymerase-Ketten (Chain)-Reaktion dient der Vervielfältigung von vorliegender DNA mittels einiger Vorbereitungen und Verfahren. So können auf genetischer Ebene Viruserkrankungen nachgewiesen, Verbrechen aufgeklärt, Erbkrankheiten erkannt und Verwandschaftsverhältnisse geprüft werden.
Wir, der Biologie Leistungskurs, unter der Leitung von Frau Kaletta, hatten das große Glück die PCR ausführlich an der TU-Darmstadt durchzuführen.
Bei unserer Ankunft am Gebäude des Fachbereiches Biologie wurden wir herzlich empfangen und als erstes in einen Seminarraum geführt. Dort klärte ein Betreuer uns Schüler zunächst über die Sicherheitshinweise Labor auf. Als Begleitung für den Tag wurde jedem ein praktisches, kleines Heftchen ausgeteilt, in welchem schrittweise erklärt stand, wie genau wir vorzugehen haben und in welchem wir unsere Ergebnisse dokumentieren konnten. Nach kurzzeitiger Besprechung des Tagesablaufs, begaben wir uns zum Labor, in dem wir während unserer Aufenthalts arbeiteten. Zunächst suchten wir uns passende Laborkittel und dann ging es auch schon los. Die Laborarbeit bestand aus ingesamt 5 Stationen. Um diese meistern zu können, wurde uns zunächst erklärt, wie die Eppendorf-Pipette zu handhaben ist, eine Mikropipette, die wir zum Aufnehmen, Dosieren und Umfüllen kleiner Flüssigkeitsmengen benötigten. Station 1 bestand aus einer Plasmidpräparation, bei der wir, wie der Name bereits verrät, Plasmide vorliegender E. coli Bakterien isolierten. Für diesen Vorgang durften wir unter anderem sogar eine Zentrifuge verwenden, was wir bisher nur aus der Theorie kannten. Diese Plasmidlösung wird nun in Station 2 mit sogenannten Primern versehen, sodass nur ein Abschnitt, das GFP-Gen, auf dem Plasmidring vervielfältigt wird. Nun durchläuft diese Lösung 30 PCR-Zyklen – 2 Stunden warten. Doch um nicht ganz tatenlos zuzusehen haben wir die Elektrophorese vorbereitet. Dazu haben wir mit etwas Pulver und Wasser ein zerbrechliches Gel hergestellt, welches mit Vorsicht zu handhaben war. Anschließend fanddie wohlverdiente Mittagspause statt. Nun benötigen wir noch die Enzyme, um unseren Plasmidring passend zu schneiden. Hierzu geben wir einen grünen Farbstoff, die vervielfältigte Plasmidlösung und ein Enzym in ein Gefäß. Dieses Gefäß wird dann für 15 Minuten auf einen Heizblock gestellt, sodass das Enzym optimal mit den Plasmiden reagieren kann. Unsere Gemische haben wir dann in unser Agarose-Gel pipettiert und das Gel unter Strom gesetzt. Die verschieden große geschnittenen Plasmide bahnen sich nun durch das Agarosegel. Unter einem Lichtgerät wurden nun die verschieden großen Gen-Abschnitte sichtbar und wir erkannten, wie unsere Restriktionsenzyme geschnitten haben:
Anschließend führten wir eine digitale Plasmidanalyse durch, bei der bereits mit einem Programm eine Vorhersage über die zu erwartenden DNA-Banden auf dem Gel getroffen wurde. Unser Kurs hat wirklich gute Arbeit geleistet, denn bei fast allen bestätigte sich diese.Zu guter Letzt noch ein lustiges Gruppenbild mit der Eppendorf-Pipette und geschafft!
Alles in allem hat uns der Tag sehr viel Freude bereitet. Es war sehr interessant zu sehen, wie die Arbeit im Labor funktioniert und wie wir unser eigenes Wissen aus dem Unterricht miteinbeziehen konnten. Zwar haderte es an der ein oder anderen Stelle ein wenig, trotzdem endete der Labortag letztendlich für alle Schüler erfolgreich. Wir hätten nichts gegen einen erneuten Besuch an der TU-Darmstadt.