Aus der Projektwoche

(26. Juni - 2. Juli 2002)

 
     
Titel   Teilnehmer
 

hintere Reihe: Sebastian Steinfurth, Frau Gill-Habl, Frau Rinne
mittlere Reihe: Jenny Döring, Melanie Petry, Tamara Hartmann, Fabian Czerwensky
vordere Reihe: Rebecca Geyer, Ann-Kathrin Zerjeski, Iris Burkhardt, Bianca Langer, Nadine Ocepek, Marcel Best


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    Experiment 1:

    Analyse von DNA


    Schneiden (Restriktion) von großen DNA-Molekülen (hier: Plasmid pBR322) mit Hilfe des Enzyms Rsa I. Die so entstandenen Fragmente werden zur Ermittlung ihrer Größe in der Gel-Elektrophorese aufgetrennt.


    Elektrophorese:
    Die DNA Fragmente (leicht negativ geladen) werden einem Gleichspannungsfeld ausgesetzt. Sie wandern durch ein Agarose-Gel auf den positiven Pol zu, das wie ein Sieb wirkt. Nun kann man an den Banden der zuvor angefärbten DNA Fragmente ihre Größe bestimmen, da größere Moleküle langsamer durch das Gel gewandert sind als kleine.

     

     
    Experiment 2:

    Klonierung von DNA

    "Klonierung":
    Einschleusung eines Gens in eine Bakterienzelle (hier: E. coli K12(JM109)) mit Hilfe eines Vehikels (hier: Plasmid pBR322). Das Bakterium gibt dieses veränderte Gen an seine Nachkommen weiter.

    1. Restriktion: Schneiden der ringförmigen Plasmid-DNA mit dem Enzym Nhe I. Kontrolle durch Gel-Elektrophorese.
    2. Ligation: Verknüpfen des aufgetrennten Plasmids mit dem IacZ-Gen. Dieses Gen liefert die Information zur Bildung von ß-Galaktosidase, diese bestimmt die Resistenz gegen das Antibiotikum Ampicillin.
    3. Transformation: Einschleusen der neuen DNA-Verknüpfung in die Zellen von E.coli K12
    4.Selektion: Auffinden der Zellen, die das IacZ-Gen tragen. Dies geschieht mit Hilfe des Selektionsmarkers Ampicillin und dem Nachweis mit einer Farbreaktion.


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  • Experiment 1:
    Pipettieren von wenigen Mikrolitern Plasmiden und Enzym Rsa I in ein Eppendorf-Gefäß ("Eppi"). Dieses Enzym wird zum Aufschneiden der Plasmidringe verwendet.
    Ebenso wurde für Experiment 2 der Plasmidring mit dem Enzym Nhe I aufgeschnitten.

      Pipettieren
     
    Restriktionsansatz vorbereiten  

    Für beide Experimente wurde der Restriktionsansatz und mehrere Kontrollansätze für die Elektrophorese vorbereitet und mit einem Puffer versehen, der für Farbe und hohe Dichte sorgte.


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  • Das Elektrophorese-Gerät: Es erwies sich als schwierig, die Proben durch Flüssigkeit hindurch in winzigen Gelkammern zu pipettieren. Diese Kammern entstanden als wir das Agarose-Gel gossen. Wir haben Kämme vor dem Erkalten in das noch flüssige, warme Gel eingesetzt.

      Pipettieren
     
    DNA-Fragmente  

    So sah nun das Gel nach Elektrophorese und einiger Zeit in einer Färbelösung aus. Die Banden der gewanderten DNA-Fragmente sind nun gut zu erkennen.


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  • Wir stellten Nährboden aus Agar her, der dann noch heiß und flüssig unter möglichst sterilen Bedingungen auf Petrischalen ausgebracht wurde.

    Außerdem setzten wir die Ligation für Experiment 2 an. Der aufgetrennte Plasmidring wurde mit dem neuen lacZ-Gen zusammengebracht und reagierte 3 Stunden bei Raumtemperatur.

      Nährboden
     

    Freitag bekamen wir pünktlich die Bakterien auf Trockeneis von ca. -70C geliefert.
    Trockeneis = festes Kohlenstoffdioxid

      Trockeneis
     
    Plasmiden  

    Diese wurden nun mit unseren veränderten Plasmiden zusammengebracht. Doch es war klar, dass nur etwa jede tausendste Bakterie dieses Stück veränderte Erbinformation annehmen würde.


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  • Improvisation war oft gefragt. Hier zum Beispiel:

    Wie halte ich das Eppi eine Stunde lang ins Wasserbad, ohne dass es untergeht oder schwimmt?

      Improvisationn
     
    Ausbringen  

    Nun konnten die veränderten Bakterien auf dem zuvor hergestellten Nährboden ausgebracht werden. Auch hier musste steril gearbeitet werden. Aber auch Kontrollen mit unveränderten Bakterien wurden ausgebracht.


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  • Zunächst hieß es abwarten. Die Nährböden mit den Bakterien wurden über Nacht in den Wärmeschrank gestellt.

    Und natürlich wurden alle Vorgänge theoretisch aufgearbeitet.

      Aufarbeitung
     
    Trockeneisspaß  

    Auch für Spaß und Spielereien war manchmal Zeit.
    Was geschieht, wenn man Trockeneis in warmes Wasser wirft?

    Samstag kamen einige von uns in die Schule um unsere gewachsenen Bakterienkolonien zu begrüßen. Die blauen Punkte zeigten uns, dass hier Kolonien wachsen, deren Gencode erfolgreich verändert wurde. Sie stellen durch ein bestimmtes Enzym einen Stoff her, der an der Luft zu Indigo-Farbstoff oxidiert. Unser Experiment war geglückt!
    Pipettieren   Pipettieren
     

    Unsere geliebten E.coli Bakterien verließen uns plötzlich und verschwanden von unserer schönen Erde.
    Sie hinterlassen 13 trauernde Mikrobiologen und viele kleine einsame Enzyme.
    Die Beisetzung fand am 3. Juli 2002 im Dampfkochtopf statt.
    Mögen sie in Frieden ruhen!

     

    Text und Fotos:
    Melanie Petry, MSS 11


    Bei Fragen oder Problemen schreiben Sie bitte an:
    schule@gym-oppenheim.de


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    Letzte Änderung: Mittwoch, den 20. Juni 2007, 13:02 Uhr.