Eule oder Lerche? – Genetik-Experiment im Bio-Leistungskurs der Q12

Im Biologie-Leistungskurs der Q12 am Ludwig-Thoma-Gymnasium führten wir eine Woche lang im Rahmen des Themas Molekularbiologie ein spannendes Praktikum durch. Ziel war es herauszufinden, ob wir genetisch eher zum „Eulen“- oder „Lerchen“-Typ gehören. Dabei untersuchten wir einen bestimmten Abschnitt unserer DNA, der mit dem Schlaf-Wach-Rhythmus in Verbindung steht. Die TU-München hat uns dafür kostenlos alle (sehr teuren) Materialien und Chemikalien zur Verfügung gestellt.

Zu Beginn entnahmen wir aus unserer Mundschleimhaut eigene Zellen. Dazu spülten wir den Mund mit einer Kochsalzlösung und sammelten die darin enthaltenen Zellen. Aus diesen Zellen wurde anschließend die DNA extrahiert.

Im nächsten Schritt wurde mithilfe der PCR-Methode (Polymerase-Kettenreaktion) ein bestimmter DNA-Abschnitt vervielfältigt. Dazu pipettierten wir verschiedene Reaktionsbestandteile, unter anderem Primer, Master Mix und unsere DNA-Probe, in spezielle PCR-Gefäße. Die Proben wurden anschließend in einen PCR-Zykler gestellt, der durch wiederholte Temperaturwechsel den gewünschten DNA-Abschnitt vervielfältigte.

Nach der PCR folgte die Agarose-Gelelektrophorese. Dafür stellten wir zunächst ein Agarosegel her und färbten es mit einem DNA-Farbstoff. Anschließend pipettierten wir unsere PCR-Proben sowie einen DNA-Größenstandard in kleine Taschen im Gel. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung wanderten die DNA-Fragmente durch das Gel und trennten sich je nach Größe.

Nach etwa 45 Minuten werden die entstandenen Banden sichtbar und können ausgewertet werden. Anhand der Länge der DNA-Fragmente lässt sich bestimmen, ob man genetisch eher zum „Lerchen“- oder „Eulen“-Typ gehört. Dabei entstehen unterschiedlich lange PCR-Fragmente, die im Gel an verschiedenen Positionen erscheinen. In der Theorie klingt das alles logisch, aber beim Ausprobieren in der Praxis ist Präzision alles. Man muss extrem sauber arbeiten und winzige Mengen exakt pipettieren. Leider funktionierte die Auswertung in unserem Versuch nicht wie geplant, so dass keine eindeutigen Banden im Gel sichtbar wurden. Das konnte uns aber trotzdem zeigen, dass Wissenschaft viel Geduld erfordert und Experiment oft mehrmals durchgeführt werden müssen, bis diese ein aussagekräftiges Ergebnis liefern.

Das Praktikum gab uns auf jeden Fall einen spannenden Einblick in moderne molekularbiologische Methoden und zeigte uns, wie genetische Unterschiede sogar Einfluss auf unseren Schlafrhythmus haben können! Katharina Jarosch und Louisa Schönig für das Leistungsfach Biologie Q12