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Besuch im Genlabor (Biologieexkursion Q3)

Am 15.12.2016 besuchten wir mit unserem Grundkurs (bi-3 von Fr. Kröger) das Genlabor des Lette-Vereins. Das Thema der Exkursion war der sogenannte genetische Fingerabdruck, der heutzutage eine wichtige Rolle in der Kriminalistik spielt. Um diesen genetischen Fingerabdruck zu erhalten, muss man an die DNA, die der Träger der Informationen und für jeden Menschen  spezifisch ist, kommen. Dazu benötigt man körpereigene Zellen, wie beispielsweise die der Mundschleimhaut.

Als erstes haben wir unsere eigene DNA isoliert. Hierzu haben wir mit Hilfe von Wasser Zellen aus unserer Mundschleimhaut gespült. Aus der so entstandenen Suspension wurden durch Zentrifugieren die festen Bestandteile herausgetrennt. Zu diesen festen Bestandteilen wurde dann eine Lösung von Tensiden hinzugegeben, die die Zellmembran und die Kernhülle in ihre Bestandteile zerlegt haben, so dass die DNA in der Lösung frei herumschwimmen konnte. Jetzt wurde nochmal zentrifugiert, um die Zellbestandteile von der DNA in der Lösung zu trennen. Zu der Lösung wurde nun Isopropanol gegeben. Nach kurzem Schwenken haben sich weiße Fäden gebildet. Das war unsere DNA. So haben wir also gelernt, wie man DNA aus der Mundschleimhaut isolieren kann.

Im zweiten Teil lernten wir, wie mit Hilfe der DNA Täter überführt werden können.
Dazu haben wir die DNA, die am Tatort gefunden wurde, mit der DNA der drei Verdächtigen verglichen: der Frau des Opfer, dem Gärtner und der Geliebten des Opfers. Dazu wurden die DNAs mit Restriktionsenzymen versetzt, das Ganze kurz zentrifugiert und anschließend bei 37°C etwa eine halbe Stunde stehengelassen.
Restriktionsenzyme zerschneiden die DNA, wenn es eine bestimmte, für das Enzym spezifische Reihenfolge an Basen gibt. Da die Basen bei jedem Menschen, außer bei Zwillingen, unterschiedlich angeordnet sind, sind die einzelnen Abschnitte, in die die DNA geschnitten wurde, bei jedem Menschen unterschiedlich lang.

Nach der halben Stunde haben wir farbige Pufferlösung dazugegeben, das Gemisch aus DNA, Enzymen und Pufferlösung gerührt, zentrifugiert und das Ganze in eine Apparatur für Gelelektrophorese gegeben. In dieser Apparatur befindet sich ein Gel aus Agar-Agar mit kleinen Taschen, in die die zu untersuchenden Lösungen getröpfelt wurden. Es wurde dann ein elektrisches Feld mit einer Spannung von 100 V angeschlossen und die Apparatur für kurze Zeit stehen gelassen.
Weil die Abschnitte der DNA alle unterschiedlich lang sind, bewegen sie sich in dem elektrischem Feld auch unterschiedlich schnell, wobei gilt: je kleiner, desto schneller, weil der Widerstand der Moleküle des Gels dann geringer ist.
Nach einigen Minuten wurde das Gel mit den Proben in ein Gerät gelegt, wo es mit UV-Strahlung bestrahlt wurde. Die Proben fluoreszierten, also leuchten dann. So konnten wir die verschiedenen Banden, so werden die Linien genannt, bis zu denen die unterschiedlichen Abschnitte der DNA gewandert sind, sehen. Durch den Vergleich zwischen der DNA am Tatort und der der Verdächtigen ergab sich, dass der Gärtner und die Geliebte nicht als Mörder in Frage kommen, da nur die Banden der DNA-Probe der Frau mit den der Probe vom Tatort übereinstimmten. So bekamen wir einen Einblick, wie biotechnische Methoden bei der Aufklärung von Verbrechen helfen.

Carolin Radnik, 20.12.2016

Impressionen