DNA-Praktikum des Biologie-Neigungskurses im EXPLO-Lernlabor

Die Schülerinnen und Schüler des Neigungskurses Biologie führten im EXPLO-Lernlabor in Heidelberg ein ganztägiges Praktikum mit molekularbiologischen Experimenten (PCR, Plasmidisolierung, Restriktions-verdau, Agarose-Gelelektrophorese) durch, deren Durchführung an der DBS nicht möglich ist:

Plasmidaufreinigung aus einer Bakterienprobe mit einer Säule

Die Lyse der bereits angezüchteten Bakterien erfolgte durch zwei Lösungen. Danach neutralisierten wir das Bakterienlysat durch eine weitere Lösung. Nachdem das Reaktionsgefäß zentrifugiert wurde, steck-ten wir eine Aufreinigungssäule in das Sammelgefäß. Nach erneutem Zentrifugieren pipettierten wir einen Waschpuffer in die Säule. Daraufhin erfolgte die Trockenzentrifugation. Zuletzt steckten wir die Midiprepsäule in ein Reaktionsgefäß mit sterilem Wasser. Nach einer weiteren Zentrifugation verwen-deten wir das abgelöste Plasmid für den Restriktionsverdau.

Plasmidrestriktion mit Dra1

Das im vorigen Versuch isolierte und aufgereinigte Plasmid wird in diesem Versuch zur genaueren Cha-rakterisierung mit dem Restriktionsenzym Dra1 geschnitten.
In unserem Reaktionsgefäß befinden sich nun destilliertes Wasser, Plasmid DNA und konzentrierter Restriktionspuffer. Dra1 wird vom Betreuer hinzugefügt, da Restriktionsenzyme sehr teuer sind.
Anschließend wird der Restriktionsansatz 10min bei 37°C inkubiert und danach bis zum Auftrag auf das Agarosegel auf Eis gelegt

Gelelektrophorese

Die Gelelektrophorese wird dafür verwendet, um DNA-Stücke ihrer Größe nach zu sortieren. Diese Technik funktioniert, da die DNA negativ geladen ist und die Teilchen somit im elektrischen Feld zum positiven Pol wandern. Wir haben ein Agarosegel hergestellt, welches wir dann in die Gelelektrophore-sekammer gegossen haben und welches fest geworden ist. Durch Kämme, die vorher in der Einrichtung befestigt werden, entstehen kleine Taschen, in die mit Hilfe einer Pipette die aufbereitete DNA-Probe gegeben wird. Nachdem wir den Strom angeschlossen haben und die DNA durch das Agarosegel lief, entstand ein Bandenmuster. Dieses haben wir durch UV-Licht sichtbar gemacht und konnten unsere Ergebnisse analysieren.

Bildergalerie

Im Labor übten wir zuerst das Pipettieren mit speziellen Eppendorf-Pipetten und bereiteten dann die PCR-Mischung vor (Methode, um DNA zu vervielfältigen), um einen Kriminalfall anhand von DNA-Proben zu lösen. Unser Auftrag war da-bei, zu überprüfen, ob verschiedene Proben übereinstimmen. Dafür mischten wir alle benötigten Substanzen mithilfe der Pipetten in einem Reaktionsgefäß. Nach ausgiebigem Vortexen (Mischen) und Zentrifugieren stellten wir die Proben in ein PCR-Gerät (Thermocycler). In diesem werden die DNA-Stücke durch verschiedene Temperaturen aufgespalten und vervielfältigt, um am Ende herauszufinden, ob die DNA von Täter und Verdächtigem übereinstimmen (was hier lei-der nicht der Fall war…).

Ein besonderes Dankeschön geht an den Förderkreis FIDIBUS der Dietrich-Bonhoeffer-Schule, der den Besuch im Lernlabor großzügig finanzierte.

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