Am 15. und 16. Januar 2020 haben die Biologie- sowie Chemieleistungskurse eine Exkursion ins XLAB, ein Experimentallabor für Schüler in Göttingen, unternommen.
Als Erstes starteten am 15. Januar die Biologieleistungskurse von Frau Kraiker und Herrn Croll um 7 Uhr früh an der Edertalschule, um mit dem Bus nach Göttingen zu fahren und dort einen Tag lang zu erleben, wie es ist, in einem echten Labor zu stehen. An diesem Tag ging es darum, im Vorhinein theoretisch erlangte Kenntnisse zum Thema „molekularbiologischer Tierartennachweis mittels Fleisch-PCR“ oder „Molekulargenetische Analyse der Sichelzellenanämie“ praktisch anzuwenden und zu vertiefen.
Während des Tages gab es sowohl theoretische als auch praktische Phasen, bei denen an das Wissen aus der Schule angeknüpft wurde, um es dann in kleinen Gruppen anwenden zu können.
Bereits im Unterricht hatten die Schüler bereits das Prinzip der PCR kennengelernt, bei der bestimmte DNA-Abschnitte gezielt vervielfältigt werden, da für anschließende Experimente oder Untersuchungsverfahren eine erhöhte Konzentration benötigt wird. Ein hierfür typische Verfahren wird Gelelektrophorese genannt. Dabei werden die vorher per PCR vervielfältigten DNA-Stücke, vereinfacht gesagt, auf die eine Seite eines mit Gel gefüllten Gefäßes gegeben, das dann unter Spannung gesetzt wird. Dadurch werden die Stücke je nach Länge unterschiedlich weit zur anderen Seite getragen. Nach Einfärben sieht man die blau-gefärbten DNA-Stücke als Striche, auch Banden genannt. Da die Länge der DNA-Stücke sich bei allen Lebewesen unterscheidet, kann man durch Vergleich mit anderen Bandenmustern Rückschlüsse auf die getestete DNA ziehen.
Dieses Wissen ist schön und gut, es selbst auszuprobieren ist aber etwas vollkommen anderes. Dazu hatten die Schüler der Biologiekurse im Rahmen dieses Ausfluges die Chance. In Zweierteams durften sie dann im Vorhinein präparierte Fleischproben beziehungsweise Bakterien untersuchen, deren DNA sie zuerst isolierten und dann mit dem PCR-Verfahren vervielfältigten. Mithilfe des Bandenmusters, das man durch die anschließende Gelelektrophorese erhielt, konnten die Schüler schließlich bestimmen, um welche Art von Fleisch es sich bei ihrer Probe handelte, beziehungsweise ob die Bakterienzellen einer der Mutationen beinhalteten, welche die Sicherzellenanämie verursachen.
Für alle war das Experimentieren eine wertvolle Erfahrung. Denn aus einem Verfahren, das für uns vorher, in einfache Arbeitsschritte eingeteilt, erklärt wurde, wurde dadurch ein komplexer Prozess, bei dem man auf zahlreiche Faktoren achten muss, um einer Verfälschung der Messergebnisse vorzubeugen.
Am nächsten Tag sind der Biologieleistungskurs von Frau Niederhöfer und der Chemieleistungskurs von Frau Schulte ebenfalls ins XLAB gefahren, um dort ebenso praktische Erfahrungen im Labor zu sammeln.
Auch der Biologieleistungskurs beschäftigte sich mit der Gewinnung, Vervielfältigung und Analyse der DNA beim Thema „Der genetische Fingerabdruck“. Statt die DNA von Tierfleisch oder Bakterien zu untersuchen, haben die Schüler ihre eigene DNA untersucht, indem sie diese aus Mundschleimhautzellen isolierten und so die Unterschiede ihrer eigenen DNA, welche genauso einzigartig wie ein echter Fingerabdruck ist, sichtbar machen.
Der Leistungskurs Chemie hat an diesem Tag verschiedene Experimente zum Thema Titration und Puffersysteme gemacht. Die Titration kommt als quantitatives Analyseverfahren zum Einsatz, um die Konzentration einer Probe zu untersuchen, während Puffersysteme dazu genutzt werden, den pH-Wert eines Stoffes weitestgehend stabil zu halten, was vor allem bei biologischen Prozessen unerlässlich ist.
Auch hier haben wir nach einer kurzen Begrüßung und einer Sicherheitseinweisung direkt praktische Grundlagen des Experimentierens im Labor geübt, indem wir eine potentiometrische Titration sowie eine thermometrische Titration durchgeführt haben. Im Anschluss daran haben wir noch eine automatische Titration einer mehrprotonigen Säure durchgeführt und Versuche mit unterschiedlichen Indikatoren ausgeführt. Schlussendlich haben wir unsere gesammelten Messergebnisse ausgewertet und mithilfe eines Tabellenkalkulationsprogrammes die Titrationskurven erstellen lassen.
Auch wenn die zwei Tage für uns alle sehr lang waren, haben wir uns darüber gefreut, dass wir sehr viele Experimente eigenständig durchführen durften und so den Laboralltag besser kennenlernen konnten. Aufgrund des praktischen Teils konnte man die Methoden noch stärker verinnerlichen und so einen kleinen Eindruck vom Arbeiten im Labor bekommen, was für die spätere Berufswahl für einige von uns sicherlich hilfreich war.
Zusammenfassend war dieser Tag sehr eindrucksvoll und wir konnten viel dazulernen, sodass wir einen Besuch im XLAB nur weiterempfehlen können.
von Leon Bardhi und Leonie Neumark