Versuche zur Proteinbiosynthese im Klassenzimmer

Der menschliche Körper besteht unter anderem aus tausenden verschiedenen Proteinen. Sie bilden beispielsweise strukturelle Komponenten in Zellen oder wirken als Enzyme. Die Proteine des Körpers werden stetig erneuert oder ausgetauscht. Der menschliche Körper muss also fortwährend Proteine herstellen. Dies geschieht in der sogenannten Proteinbiosynthese. Zwei wesentliche Schritte der Proteinbiosynthese sind die Transkription und Translation.

Bei der Transkription wird der Bauplan des Proteins, der codiert in der DNA im Zellkern gespeichert ist, in eine Kopie (mRNA) überführt. Diese Kopie wird anschließend genutzt, um das Protein nach dieser Vorlage herzustellen. Dies geschieht in der Translation.
Da die Prozesse Transkription und Translation auf molekularer Ebene ablaufen, lassen sie sich mit dem bloßen Auge natürlich nicht beobachten. Dennoch sind sie fester Bestandteil der Biologie in der Oberstufe. Der Leistungskurs Biologie Q3 hatte nun die Chance diese beiden molekulargenetischen Prozesse im Klassenzimmer beobachten zu können. Dazu kamen am Dienstag, den 7. September und Freitag, den 10. September drei Studierende des iGEM-Teams Marburg an die MLS. iGEM ist ein jährlich stattfindender Wettbewerb der synthetischen Biologie für Studierende. Das iGEM-Team Marburg 2021 forscht an zellfreien Systemen rund um die Proteinbiosynthese. Mit einem solchen System lassen sich Transkription und Translation sichtbar machen. Durch zugegebene Fluoreszenz-Farbstoffe und entsprechende DNA-Abschnitte können die beiden Prozesse durch ein grünes bzw. rotes Leuchten unabhängig voneinander gezeigt werden. Die Schüler*innen des Biologie-LK pipettierten nach einer kurzen Einführung in die Handhabung der Eppendorf-Pipette vier verschiedene Ansätze. Die Ergebnisse konnten zum Teil sofort, zum Teil nach drei Tagen unter UV-Licht beobachtet und ausgewertet werden. Angeleitet wurden die Schüler*innen durch die Studierenden des iGem-Teams. Alle notwendigen Geräte und Materialien wurden der Martin-Luther-Schule vom iGEM-Team bereitgestellt.
Für die Schüler*innen des Biologie-LK war das kurze Projekt eine willkommene Abwechslung zum gewöhnlichen Biologieunterricht. Insbesondere da aufgrund der Corona-Pandemie, der üblicherweise im Biologie LK besuchte Genetikkurs der grünen Schule entfallen musste, war es schön molekulargenetische Versuche nachholen zu können. Abschließend erhielten die Schüler*innen noch die Möglichkeit sich bei den Studierenden über das Studium in Biologie, Chemie oder Medizin zu informieren.

F. Bauer

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