Hier haben die Schüler die „Arbeitshosen an“
Blue-Genes-Projekt am KSG
Andernach. Während eines dreitägigen Projektes am KSG erlernten zwei Biologie-Leistungskurse der MSS 12 theoretische Grundlagen und verschiedene Methoden der Gentechnik, indem sie Versuche mit einem Sicherheitsstamm der Bakterienart Escherichia coli (E.coli) durchführten. Bei einer ungewollten Freisetzung der Bakterien dieses Sicherheitsstammes würden diese nicht überleben, da sie mehrere Veränderungen in ihren Erbanlagen haben, die ihnen nur ein Überleben in speziell für sie hergestellten Flüssigkeiten ermöglichen. Die im Projekt durchgeführten Methoden werden in ähnlicher Weise beispielsweise bei der gentechnischen Herstellung von Insulin mithilfe von Bakterien verwendet. Bei allen Methoden wird mit kleinsten Mengen gearbeitet, sodass die Reaktionsgefäße sehr klein sind und für die Übertragung der verschiedenen Reagenzien Präzisionspipetten verwendet werden müssen, die jeweils vorher genau eingestellt werden. Um die optimale Nutzung der Stoffe zu ermöglichen, werden die Reaktionsgefäße (Eppendorfgefäße) zentrifugiert, damit sich die gesamte Lösung in der Spitze sammelt. Da die meisten gentechnischen Experimente unter die Regelungen des Gentechnikgesetzes fallen, wurde ein Experimentierkit für Schulen entwickelt, bei dem E.coli ein Gen mit Genfähre zurückgegeben wird, welches ihm vorher genommen wurde. Somit wird E.coli nicht verändert. Um das Gen (lacZ-Gen) in die Genfähre (Plasmid) einbauen zu können, müssen Gen und Plasmid mit biologischen Werkzeugen (Restriktionsenzymen) in zueinanderpassende Formen geschnitten werden. Diese DNA-Fragmente, die aus unterschiedlich vielen Basenpaaren aufgebaut sind, kann man nicht sehen, deshalb verwendet man eine Methode, die diese sichtbar macht und zusätzlich die Kontrolle ermöglicht, ob die Werkzeuge auch richtig gearbeitet haben - Gelelektrophorese und Gelfärbung. Damit E.coli die Genfähre aufnehmen kann, wurden die Zellwände vom Hersteller des Kits mit Calciumchloridlösung durchlässig gemacht - die Zellen sind nun besonders aufnahmefähig (kompetent). Dennoch gelingt die Übertragung (Transformation) nicht bei jedem Bakterium. Auf spezielle Platten (Petrischalen) mit Nährböden werden die Versuchsansätze mit den Bakterien aufgebracht und bei optimalen Bedingungen (37°C, ausreichend Luftfeuchtigkeit) für mehrere Stunden in den Thermoschrank gestellt. Ist die Übertragung gelungen, wird dies durch eine Farbreaktion (Blaufärbung) der Bakterienkolonie erkennbar - „Blue Genes“ .
