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Decker-Schülerinnen dekodieren genetischen Fingerabdruck [zurück zur Übersicht]

VorschauDen Biologieraum der Schule mal mit dem Experimentierlabor der Universität Regensburg vertauschen – ein verlockendes Angebot. Gern nahm der Biologiekurs Q11 des Dr.-Johanna-Decker-Gymnasiums dieses Angebot des Lehrstuhls Zoologie von Prof. Dr. Stephan Schneuwly wahr.

Unter der Leitung ihrer Biologielehrerin, Oberstudienrätin Doris Riedel, kamen die Schülerinnen den Themen Molekulargenetik und Gentechnik näher.

Dieses Wissen erleichtert beispielsweise die Aufklärung von Verbrechen, denn selbst wenn Täter Fingerabdrücke vermeiden, hinterlassen sie Spuren, die zu ihrer Überführung beitragen können. Die Ermittler fahnden am Tatort nach Haaren, Hautschuppen, winzigen Blutflecken, in denen das unverwechselbare Markenzeichen jedes Menschen steckt: der genetische Fingerabdruck. Mit aufwändigen Verfahren werden individuelle Abschnitte im Erbgut, in der DNA, sichtbar gemacht. Mit ihrer Hilfe können Täter belastet und Unschuldige entlastet werden. Der genetische Fingerabdruck gibt aber auch Aufschluss über verwandtschaftliche Verhältnisse, zum Beispiel über die Möglichkeit einer Vaterschaft.

Auf dem Programm für die Decker-Schülerinnen standen zwei Versuche, die von studentischen Hilfskräften vorbereitet und betreut wurden.
Als erstes wurde die DNA (deoxyribonucleic acid ), welche alle Erbinformationen enthält und Bestandteil des Zellkerns ist, aus einer Tomate isoliert.

Die zweite Aufgabe war, eine DNA-Probe, die am Tatort sichergestellt wurde, einem von drei möglichen Verdächtigen zuzuordnen. Zur Identifikation einer Person reichen kleinste Mengen von Beweismaterial aus.
Die isolierte DNA muss nun durch ein spezielles Verfahren kopiert werden, bis sie schließlich millionenfach vorliegt. Dann wird diese mit Hilfe von bestimmten Enzymen, die als „Scheren“ wirken, an genau definierten Stellen zerlegt. Durch die Einzigartigkeit des individuellen menschlichen Erbmaterials entstehen DNA-Bruchstücke mit unterschiedlichen Längen.
Diese Molekülgemische werden mit Fluoreszenzfarbstoffen behandelt, die im UV-Licht leuchten. Durch ein spezielles Verfahren werden die „DNA-Schnipsel“ auf einem Gel der Länge nach getrennt und ergeben am Ende ein charakteristisches Muster. Vergleicht man nun das Muster der Verdächtigen mit dem der DNA-Spur am Tatort, lässt sich der wahre Täter identifizieren.

Bei der anschließenden Versuchsauswertung zeigten alle Gruppen positive Ergebnisse, so dass sie der Täter eindeutig hätte bestimmt werden können. Dies ist unter anderem auch das Ergebnis von sehr exakter Arbeitsweise, die allen Beteiligten sichtlich Spaß machte.

Dem praktischen Teil der Exkursion folgte eine interessante Lehrstuhlführung durch Dr. Harald Huber, der die Besucher vom DJDG durch die Labors des Lehrstuhls für Mikrobiologie führte und dabei seine Forschungen an der Tiergruppe der Archaeen, d. h. den urtümlichen Bakterien, erläuterte. Archaeen sind in der Forschung von Interesse, da in ihnen vielleicht Merkmale des frühen Lebens auf der Erde erhalten geblieben sind. Sie besitzen enorme Toleranzen bezüglich extremer Umweltfaktoren. Archaeen werden unter anderem bei der Boden- und Gewässersanierung eingesetzt oder zur Methangewinnung in Biogasanlagen.

(djd-Bericht vom 05.04.2017/rid; Bilder: djd)

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