Exkurs in die Welt der Biomoleküle

Wählt ein angehender Abiturient das Fach Biologie, so sieht er sich unter anderem mit Molekularbiologie und Genetik konfrontiert. Das verwirrende Zusammenspiel der Riesenmoleküle, das sich unsichtbar im submikroskopischen Bereich abspielt, hat schon manchen Schüler zur Verzweiflung getrieben. Praktische Experimente, die gleichzeitig auch molekularbiologische Arbeitsmethoden verständlicher machen, liegen wegen des hohen technischen Aufwands meist außerhalb der Möglichkeiten selbst gut ausgestatteter Schulen. Zum praktischen „Begreifen“ molekularbiologischer Vorgänge nutzte der Bio-Kurs 12Bi des Hochwald-Gymnasiums ein Angebot des Umwelttoxikologie-Labors der Uni Trier. Die Schülerinnen und Schüler verbrachten dazu einen lohnenden, aber auch ungewohnt anstrengenden und langen Arbeitstag unter der Leitung zweier Master-Studentinnen des Labors.

Los ging es mit einer Theorie-Einheit, in der ausgehend von den bereits im Unterricht behandelten Grundlagen die Experimente besprochen wurden, und einer Pipettierübung mit den labortypischen Mikropipetten für kleinste Flüssigkeitsmengen. Ausgerüstet mit Laborkitteln und Handschuhen – Hygiene und Arbeitsschutz stehen im Genetiklabor an erster Stelle – isolierten die Schülerinnen und Schüler DNA aus ihrer eigenen Mundschleimhaut. Aufmerksam und geduldig befolgten sie Punkt für Punkt das Versuchsprotokoll und bewältigten auch kleinere Überraschungen im Versuchsablauf. Für viele der Jugendlichen war es ein merkwürdiges Gefühl, schließlich das eigene Erbmaterial als kaum sichtbaren weißlichen Bodensatz in einem kleinen Reaktionsgefäß, genannt Eppi, in den Händen zu halten.

Nach der Analyse von Qualität und Menge der DNA-Proben führten die Schülerinnen und Schüler ein weiteres Experiment zur Vervielfältigung eines bestimmten Genabschnittes mit Hilfe der PCR-Technik durch. Ziel dieses Versuches war es, zwei Genvarianten des am Alkoholabbau beteiligten Enzyms Aldehyddehydrogenase 2 nachzuweisen bzw. auszuschließen. Dazu hieß es wiederum, sorgfältig und genau mit ungewohnten Laborgeräten und kleinsten Flüssigkeitsmengen umzugehen, doch auch dies meisterten die Jugendlichen bestens. Die Analyse der vervielfältigten DNA-Abschnitte ergab, nicht ganz unerwartet, die für Mitteleuropäer typische Genvariante. - Versuchsziel erreicht!

In der Abschlussbesprechung und auf dem Heimweg schwirrte wegen der vielen neuartigen Eindrücke und der Intensität der Laborarbeit sicher dem einen oder anderen der Kopf, doch in seinem positiven Urteil über diesen ungewöhnlichen Tag war sich der Kurs einig. Und auf jeden Fall war nun der persönliche Bezug zur unpersönlichen DNA und ihrem verwirrenden Stoffwechsel hergestellt...