
CSI MAINHATTAN – Naturwissenschaft hautnah erleben
Vom 11. bis 13. November hatten die Biologie-Leistungs- und Grundkurse der Q-Phase die Gelegenheit, an einem besonderen Projekt teilzunehmen: CSI MAINHATTAN. Dieses Schulprojekt wurde entwickelt, um den Schülerinnen und Schüler naturwissenschaftliches Arbeiten näherzubringen und ihnen gleichzeitig Einblicke in berufliche Perspektiven im Bereich der Naturwissenschaften zu ermöglichen.
Unter dem Titel „CSI Crime: Der genetische Fingerabdruck – Was verbirgt sich in unserem Genom?“ stand die praktische Arbeit mit der eigenen DNA im Mittelpunkt. Ziel war es, mithilfe moderner biotechnologischer Methoden wie der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und der Gelelektrophorese den genetischen Fingerabdruck eines bestimmten DNA-Abschnitts sichtbar zu machen. Die Kurse waren auf die drei Projekttage verteilt, wobei jeder Workshop fünf Stunden dauerte. In Kleingruppen von drei bis vier Personen arbeiteten die Schülerinnen und Schüler Schritt für Schritt an ihrem eigenen Experiment.
Unterstützt wurden sie durch präzise Online-Anleitungen, die die einzelnen Arbeitsschritte erklärten. Zu Beginn des Workshops stand ein grundlegendes Pipettentraining an, um den sicheren und präzisen Umgang mit Laborgeräten zu erlernen – eine essenzielle Grundlage für die folgenden Experimente. Anschließend entnahmen die Schülerinnen und Schüler mithilfe eines Wattestäbchens DNA-Proben aus ihrer Mundschleimhaut. Der weitere Prozess gliederte sich in mehrere Schritte:
- Zellaufschluss und DNA-Isolierung: Die Proben wurden in eine spezielle Lösung (Pufferlösung 1) gegeben, die dabei hilft, die Zellen aufzubrechen und die DNA freizusetzen. Anschließend wurde das Gemisch zentrifugiert, um Zellreste von der DNA zu trennen.
- PCR (Polymerase-Kettenreaktion): Mithilfe einer weiteren Reaktionslösung (Pufferlösung 2, Primer und Nukleotide) wurde ein spezifischer DNA-Abschnitt gezielt vervielfältigt. Hierbei dienten sogenannte STRs (Short Tandem Repeats) als Zielsequenzen.
- Gelelektrophorese: Zum Abschluss wurde die vervielfältigte DNA auf ein Agarosegel aufgetragen und durch Anlegen eines elektrischen Feldes aufgetrennt. Dabei wanderten die DNA-Fragmente je nach Größe unterschiedlich weit durch das Gel, sodass die STR-Muster sichtbar wurden.
Am Ende des Workshops hielten die Schülerinnen und Schüler die Ergebnisse ihrer eigenen genetischen Analyse in den Händen: STR-Muster, die bei jedem Menschen einzigartig sind und somit als Grundlage für den genetischen Fingerabdruck dienen. Das Projekt bot nicht nur spannende Einblicke in biotechnologische Verfahren, sondern auch eine wertvolle Erfahrung im Bereich wissenschaftlichen Arbeitens. Mit viel Engagement und Teamarbeit erlebten die Schülerinnen und Schüler die faszinierende Welt der Genetik – und vielleicht entdeckte dabei der ein oder die andere sogar eine neue Leidenschaft für die Naturwissenschaften.

