Exkursion ins Baylab Wuppertal

Am 01.02.2019 besuchte unser Biologie Grundkurs das Forschungs- und Schülerlabor „Baylab“ von Bayer in Wuppertal.
Ziel des Besuchs war, praktisch und selbstständig eine Diagnostikmethode mit Proben einer fiktiven NCL-Familie durchzuführen und uns dadurch einen Blick in den Alltag eines Laboranten zu gewähren. Dabei handelte es sich um die sogenannte PCR und die darauffolgende Gelelektrophorese.
Um 9:00 traf sich unser Kurs in Begleitung von Frau Kalze am Gebäude des Labors.
Zu Beginn hörten wir uns einen Vortrag zur Kinderdemenz NCL an. Die Kinderdemenz NCL ist eine tödliche, bislang kaum erforschte Stoffwechselkrankheit. Wir besprachen die Symptome und Etappen der Krankheit anhand eines Beispiels von einem Jungen, dessen Vater die NCL-Stiftung stiftete.
Danach machten wir uns auf dem Weg ins Labor, in dem uns das Pipettieren als Einführung beigebracht wurde.
Das Pipettieren ist essentiell für die Gelelektrophorese, weil sich bei der Gelelektrophorese ein Agarose-Gel in einer Pufferlösung befindet, welche an elektrischen Strom angeschlossen ist. Dabei befindet sich auf der einen Seite die Anode (Minuspol) und auf der anderen Seite die Kathode (Pluspol). Weil die DNA durch das Phosphat an der Desoxyribose leicht negativ geladen ist, wird sie angezogen in Richtung Pluspol. Das präzise Pipettieren in die Einkerbungen des Agarose-Gel ist wichtig, da das Agarose-Gel kernporig ist, wodurch die DNA wandern kann, jedoch kann durch unsogfältiges Pipettieren die DNA auch außerhalb ihrer Bande wandern und die Ergebnisse so verfälschen. Je kürzer ein DNA-Fragment ist, desto weiter kann es sich in Richtig Pluspol bewegen, weswegen man anschließend verschiedene Banden hat. Wenn man aber, angenommen bei einem Vaterschaftstest, nur ein Haar von der Person hat, muss man die DNA vervielfältigen. Dieses Vervielfältigen läuft über die PCR-Methode. Hier wird der DNA-Strang des Haares bei ca. 90°C denaturiert, was bedeutet, dass der DNA-Strang in seine Einzelstränge zerfällt, weil die Wasserstoffbrückenbindungen gelöst werden. Man gibt diese in ein Gemisch, in dem Primer, eine Polymerase und verschiedene Nucleotide mit Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin vorliegen. Die Temperatur wird wieder gesenkt, damit sich jeweils ein Primer an einen DNA-Einzelstrang binden kann. Wenn dies geschehen ist, kann sich die Polymerase an den jeweiligen Einzelstrang setzen und die Nukleotide, die eine komplementäre Base aufweisen, zu einem Doppelstrang zusammensetzen. Diese werden anschließend wieder denaturiert und der periodische Vorgang kann sich viele Male wiederholen. Diesen Prozess kann man so lange wiederholen, bis man die gewünschte Menge an DNA erhalten hat.
Daraufhin führt man die oben bereits erläuterte Gelelektrophorese durch. Je nachdem wie man die DNA
markiert hat, beispielsweise durch eine Fluoreszenz oder durch einen radioaktiven Stoff, kann man die sich gebildeten Banden unter einer bestimmten Bestrahlung erkennen .
Anschließend haben wir uns die Ergebnisse mit unseren Gruppen, in denen wir eingeteilt wurden angeschaut. Je nach dem, wie sorgfältig gearbeitet wurde gab es dementsprechende Resultate, die wir dann mit denen der anderen Gruppen verglichen.

Insgesamt war der Tag am Baylab sehr informativ und angenehm. Die Kenntnisse, die wir aus der Schule hatten, wurden durch die praktische Anwendung leichter zu verstehen.