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In Deutschland wird immer wieder über Ingenieursmangel geklagt und auch Naturwissenschaftler werden händeringend gesucht. Den Schülern des Biotechnologischen Gymnasiums wird der Weg in die Praxis schon in der Schule schmackhaft gemacht.

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Beispielsweise werden im Unterricht grundlegende Verfahren der Gentechnik eingeführt. Der Lehrplan der Klasse 12 etwa sieht die Klonierung vor, damit ist das Einsetzen von bestimmten Erbinformationen in fremde Zellen gemeint. In der 13. Klasse werden diese Kenntnisse durch die Verfahrenstechnik bei der Anzucht des gentechnisch veränderten Bakterium erweitert, es werden also gentechnisch veränderte Zellen in größerer Menge produziert.

Beim diesjährigen Blockpraktikum untersuchten Schüler der 13. Klassen von Frau Huth und Frau ter Haseborg Escherichia coli-Bakterien (Darmbakterien), in die das grünfluoreszierende Protein (GFP) eingesetzt war. Unter besonderer Beobachtung stand das Wachstum der Bakterien in einem Laborbioreaktor. Durch die Zugabe eines bestimmten Zuckers wird die Produktion des GFP ausgelöst und das Resultat war ein grün leuchtender Bioreaktor! Damit ist eine erfolgreiche genetische Veränderung eines Bakteriums bewiesen. GFP kommt in der Natur z.B. bei der pazifischen Tiefseequelle vor, die diese Proteine zum Schutz benutzt: bei Berührung sendet die Qualle grüne Lichtblitze aus, um Feinde abzuschrecken.

Revolutionär ist an diesem Verfahren, das im Jahr 2008 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde, dass zuvor unsichtbare Prozesse sichtbar gemacht werden können. Durch bestimmte Technologien kann GFP mit anderen Proteinen verknüpft werden, die sonst nicht zu sehen wären. Nun kann verfolgt werden, wie Proteine sich bewegen und mit welchen anderen Stoffen sie reagieren. So lässt sich z.B. feststellen, wie Nervenzellen sich entwickeln, Krebszellen sich verbreiten oder wie Nervenzellen während der Entwicklung von Alzheimer zerstört werden.

In den folgenden Praktika werden sich die künftigen Abiturienten weiter mit diesem interessanten und zukunftweisenden Thema beschäftigen. Das GFP wird aus den Bakterien isoliert und mittels Chromatographie gereinigt. Danach wird eine Elektrophorese (SDS-PAGE) durchgeführt, um die Reinheit des GFP zu überprüfen. Diese praktischen Erfahrungen, die die Schüler in den modern ausgestatteten Laborräumen innerhalb ihrer Schulzeit gewonnen haben, werden zusammen mit den theoretischen Kenntnissen der Biotechnologie ein gutes Fundament für ein naturwissenschaftliches Studium oder eine entsprechende berufliche Ausbildung sein.