Auricher Wissenschaftstage –
Forum einer dritten Kultur
Praktikum im Heidelberger Life-Science Lab des dkfz
vom 7. bis zum 18. Juli 2014
Von Jana Bilanovic
und Sarah Neitemeier
Vor dem Eingang zum Labor
Wir, Sarah Neitemeier und Jana Bilanovic aus dem nun elften Jahrgang des Gymnasiums Ulricianum Aurich, durften dank eines Stipendiums der Auricher Wissenschaftstage ein zweiwöchiges Praktikum (07.07.–18.07.2014) im Life Science Lab des deutschen Krebsforschungszentrums (dkfz) in Heidelberg absolvieren.
Am 06.07. erreichten wir abends unsere Zielstadt. Am nächsten Morgen begann unser Praktikum um 10:00 Uhr mit einer Kennenlernrunde mit den Leitern des Labors, Dr. Rüdiger Arnold und Anja Reimann, und den anderen zehn Mitpraktikanten und mit einer Sicherheitseinweisung. Das danach erhaltene Skript, welches in drei Themenbereiche geteilt war und uns zum Erhalt des Laborführerscheins führte, dirigierte uns durch die gesamte erste Woche.
Durch GFP grüne Zellen
Wir starteten mit dem Bereich Molekularbiologie, wobei wir zuerst die DNA aus zwei fast identischen Bakterienstämmen (E-coli) durch mehrere aufwendige Schritte lösten. Diese ließen wir über Nacht heranwachsen, sodass wir sie letztendlich auf Agarplatten mit dem bloßen Auge sichtbar in Kolonien erkennen und zählen konnten. Außerdem wollten wir eine Transformation durchführen, wofür wir die DNA auf Krebszellen tropften in der Hoffnung, die Zellen würden die DNA in ihre eigene einbauen und so genetisch verändert werden. Dies funktionierte, was sich so äußerte, dass die genetisch veränderten Zellen, unter dem Mikroskop sichtbar, grün aufleuchteten, da sie das in der Bakterien-DNA erhaltenen Protein GFP (grünfluoreszierendes Protein, was unter einer bestimmten Lichttechnik grün leuchtet), in ihre eigene eingebaut hatten.
Zu einem anderen Teil der zuvor erhaltenen DNA gaben wir bestimmte Enzyme hinzu (Xhol, Hindlll), welche die DNA in definierte Bruchstücke schnitten. Diese konnten wir dann auf ein Agarosegel auftragen, welches die DNA je nach Struktur trennt, da es an ein Stromnetz angeschlossen ist und die stark negativ geladene DNA je nach Struktur mehr oder weniger weit zum Pluspol wandert.
Agarosegel während des DNA-Laufes
Agarosegel nach dem Durchlauf der DNA
Passagieren von HeLa-Zellen
Der zweite Bereich hieß Grundlagen der Zellbiologie, in welchem wir HeLa-Zellen (Zellen aus dem Gebärmutterhalskrebs einer Frau namens Henrietta Lacks von 1951; man spekuliert es existiere etwa eine Tonne dieser Zellen in den Laboren dieser Welt) zur Replikation in neue Gefäße mit einer geringeren Menge an Zellen pro Fläche passagierten.
Neubauer-Zählkammer und Well-Platten mit Todesligand
Außerdem lernten wir die Neubauer-Zählkammer kennen, welche es uns mit wenig Mühe ermöglichte Zellen zu zählen. Dies führten wir mit Jurkatzellen (Leukämiekrebszellen von einem an Leukämie erkrankten 14-jährigen Jungen in den späten 70er Jahren) durch. Ferner induzierten wir eine Apoptose (programmierter Zelltod, in dem sich die Zellen selbst zerstören) in verschiedenen Stärken mithilfe verschiedener Konzentrationen an Todesligand und führten eine Nekrose (unkontrollierter Zelltod) durch, indem wir die Zellen auf über 60°C erhitzten. Dies unter dem Mikroskop betrachtet zeigte genau die typischen Merkmale dieser zwei Zelltode.
Der dritte Bereich namens Proteinbiochemische Methoden begann mit dem Gießen von Proteingelen, die nicht wie die Agarosegele die DNA nach Struktur trennen, sondern Proteine. Die zu trennenden Proteinlösungen mit BSA und FCS bereiteten wir vor und ließen sie wieder an das Stromnetz angeschlossen durch Gel laufen. Eine Campusführung beendete unsere erste Praktikumswoche.
Jana im Labor
Die zweite Woche war von Montag bis Mittwoch Vormittag ganz dem iGEM-Projekt einer Heidelberger Studentengruppe gewidmet. Während dieser Arbeiten führten wir ebenfalls eine Transformation jedoch in anderen Umständen durch und wendeten die in der vergangenen Woche erlernten Techniken an. Außerdem lernten wir den Western Blot kennen, der Proteine auf eine Membran überträgt.
Sarah beim Durcharbeiten des Protokolls
Von Mittwoch Nachmittag bis Freitag, dem 18.07., leiteten wieder Anja und Rüdiger. Wir erhielten eine Tierhausführung und somit einen seltenen Einblick in das Züchten und Versorgen von Versuchstieren. Und wir lernten das ELISA Verfahren kennen, womit wir mithilfe von zwei Antikörpern und einem Enzym Proteine für das bloße Auge sichtbar machen konnten.
Am letzten Tag folgte eine Theorieeinheit in Form von Histologie sowie der Vergleich von gesundem und an Krebs erkranktem Gewebe, welches wir unter dem Mikroskop betrachteten. Am 18.07. fuhren wir schließlich mit vielen neuen Erkenntnissen und Erfahrungen, dankbar für das Ermöglichen dieses Praktikums, nach Hause.