Science on Tour: Die BTU kommt zu uns

Wie ermittelt man mittels einer DNA-Analyse z.B. einen Täter? Und wie funktioniert Gelelektrophorese? Diesen Versuch konnten nun unsere Schüler des 12. Jahrgangs gemeinsam mit Wissenschaftlern der BTU Cottbus Senftenberg durchführen.

Im Rahmen des Projektes „Wir ermitteln den Täter – DNA-Fingerprinting“ konnten unsere Schüler der 12. Jahrgangsstufe ihre ersten Kenntnisse zu DNA einsetzen und den Nutzen von Biotechnologie in Versuchen selbst erleben.

Der Versuchsaufbau

Dazu erhalten die Schüler sechs farblich sortierte DNA-Proben. Eine davon stammt vom Tatort, die anderen Fünf sind von Verdächtigen. Durch den Vergleich der Tatortprobe mit den fünf weiteren DNA-Proben kann herausgefunden werden, ob es sich bei einem der Verdächtigen auch um den Täter handelt. So können die Schüler ihre ersten Kenntnisse zu DNA und den Nutzen von Biotechnologie selbst in Versuchen erleben. Grundsätzlich können sich Schulen für die

DNA-Fingerprinting

Hierfür wird zunächst ein Enzymgemisch zu jeder DNA-Probe hinzu pipettiert. Daraufhin setzt der sogenannte Restriktionsverdau ein. Dabei schneiden spezielle Enzyme die DNA an bestimmten Stellen (Erkennungsstellen oder Restriktionsschnittstellen) in verschieden große DNA-Fragmente. Die speziellen Enzyme haben also gewissermaßen die Funktion von molekularen Scheren. Diese DNA-Fragmente sind bei jedem Menschen unterschiedlich und ermöglichen dadurch seine Identifizierung. Diese Methode wird u. a. auch genutzt, um einen Vaterschaftstest durchzuführen.

Was ist Gelelektrophorese?

Die Gelelektrophorese ist eine Methode zur Trennung von Molekülen, z.B. Proteine oder DNA. Die Agarose-Gel-Platten sind die Grundlage für die Elektrophorese und werden durch die Schüler selbstständig erstellt. Man kann es sich so vorstellen, dass die DNA-Fragmente in ein Gel gesetzt werden, das mittels Strom zu einem elektrischem Feld wird. Nach einer bestimmten Zeit, z.B. einer Stunde, haben sich die einzelnen Moleküle entsprechend ihrer unterschiedlichen Größe und Ladung im Gel unterschiedlich weit fortbewegt.

Damit man die getrennten Moleküle besser erkennen kann, färbt man die Mischung meist mit einem Farbstoff an. Nach dem Abschluss der Gelelektrophorese werden die Gele auf einem Blaulicht-LED-Transilluminator positioniert. Dadurch werden die DNA-Banden (DNA-Fragmente gleicher Länge) sichtbar. Um herauszufinden, welche Verdächtigen-Probe zur Tatort-Probe passt, müssen die Schüler nun nur noch einen Vergleich anstellen.