Genetischer Fingerabdruck
Am 12. Mai 2016 ging es für das Kernfach Biologie aus der J1 von Frau Rahman nicht wie gewohnt morgens in die Schule, sondern in den Nord-Campus des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ins Labor. Thema dieser Exkursion war, ein seit den 80er Jahren gängiger und wesentlicher Grundbaustein der Kriminaltechnik und Gerichtsmedizin, der genetische Fingerabdruck.
Der Genetische Fingerabdruck ist ein Verfahren, welches mit nur geringsten Spuren von DNA zum Beispiel aus Blutspuren, Haarwurzeln oder Speichel an Zigarettenkippen, die ein Tatverdächtiger am Tatort hinterlassen haben könnte, die Identität eines Menschen nachweisen kann und ist somit bedeutsames Mittel von Strafverfolgungsbehörden. Ebenso wird dieses Verfahren bei Ermittlung von Verwandtschaftsverhältnissen, den allseits bekannten Vaterschaftstests, verwendet.
Doch wie funktioniert das? Die Grundlagen hatten wir schon ausführlich im Rahmen des Unterrichtes in der Schule besprochen. Nun ging es daran, einen genetischen Fingerabdruck von uns selbst im Labor anzufertigen und somit unser theoretisch gelerntes Wissen praktisch anzuwenden.
Dafür brauchten wir erstmal eine Probe von DNA-haltigen Zellen (hierzu genügt ein Stäbchen mit Mundschleimhautzellen/Speichel) und isolierten die DNA aus ihnen. Durch verschiedene Vorgänge vervielfältigten wir nur bestimmte Bereiche aus unsere DNA, welche ganz spezifisch und bei jedem Menschen unterschiedlich lang sind. Dies ist auch das Prinzip, nachdem die Untersuchung unserer DNA funktioniert. Dadurch, dass diese bestimmten Bereiche, die wir mit bestimmten Enzymen herausgeschnitten und vervielfältigt haben, unterschiedlich lang sind, kann man anhand der Größe der Moleküle Vergleiche anführen und somit Identitäten nachweisen. Um hier komplett sicher zu gehen untersucht man bei einem richtigen DNA-Fingerprint acht Bereiche aus der DNA. Somit liegt die Wahrscheinlichkeit eines falschen Testes bei circa 1:1000000000.
Wir bei unserem Besuch im Labor haben aus zeitlichen Gründen nur zwei Bereiche untersucht.
Nach der Mittagspause in der Kantine des Forschungszentrums, ging es nun weiter mit der tatsächlichen Untersuchung der Bereiche, die wir vervielfältigt hatten. Dazu übten wir zuerst mit Wasser das Pipettieren in das Agarosegel der Gelelektrophorese, damit später möglichst wenig schief geht. Gelelektrophorese? Agarosegel? Wie vorhin schon erwähnt geht es beim genetischen Fingerabdruck im Prinzip darum, die Größen der verschiedenen DNA-Moleküle zu vergleichen. Und um dies zu sehen, spritzt man die DNA in ein Agarosegel, welches im Größenverhältnis zu den DNA-Molekülen wie ein Schwamm vorzustellen ist, durch das die DNA-Moleküle, angetrieben von elektrischer Spannung, hindurchkriechen müssen. Logisch ist, dass die größeren Moleküle es hier eindeutig schwerer haben als die kleineren und somit auch langsamer sind. Dementsprechend wandern die Moleküle unterschiedlich weit und man kann dadurch auf die Größe und somit auf die Identität zurückschließen. Dieses Verfahren nennt man Gelelektrophorese.
Dies alles braucht natürlich seine Zeit und so wurde uns in den Pausen noch ein Überblick über das KIT gegeben und wir besuchten eine spannende Dauerausstellung. So verging die Wartezeit sehr schnell und wir konnten neugierig unsere Ergebnisse begutachten. Bei den meisten von uns konnte man wunderschöne Ergebnisse betrachten und was ist schon ein Tag im Labor ohne ein paar missglückte Ergebnisse, das passiert selbst dem Biologie 4-Stünder mal!
Allgemein lässt sich sagen, dass wir alle massig Spaß hatten, einmal hinter die Kulissen… Nein - wohl eher hinter die verschlossenen Labortüren mit den überaus netten Projektleitern des KIT, zu blicken.
Diesen Tag werden wir wohl lange nicht, und hoffentlich auch nicht beim Abitur, vergessen!
Elena M., JI
