Bio-Exkursion mit Vaterschaftstest

Der vierstündige Biologie-Kurs der 12. Klasse machte sich in Begleitung von Herrn Schiele und Frau Strohm auf den Weg nach Heidelberg. Schon im Voraus war allen Teilnehmern bewusst, dass dies keine normale Exkursion werden würde.
Endlich im Zimmer der "JuHe" angekommen traute eine kleine Gruppe Jungs ihren Augen nicht: Ca. 100 m vor ihrem Fenster bewegten sich Elefanten und Zebras. Da wir aber nur sehr wenig Zeit hatten, unsere Zimmer zu beziehen, konnten leider keine Fotos von dieser wirklich traumhaften Szene gemacht werden.
Wenig später machten wir uns auf den Weg zur berühmten Körperwelten-Ausstellung. Da in dieser keine Bilder gemacht werden durften, können wir euch leider auch hiervon keine Fotos zeigen.
Am Freitag (28. März) ging es "ausgeschlafen" zum Helmholtz-Gymnasium.
Dort wurden wir herzlich von einem dreiköpfigen Team (einer Lehrerin und zwei Schülermentoren) empfangen.
Als erstes durften wir uns einen kurzen Vortrag über unser späteres Experiment, einen Vaterschaftstest mit Hilfe des genetischen Fingerabdrucks, anhören. Anders als man es sich vorstellt, fesselte der Vortrag die meisten der zukünftigen Biologen.
Nach dieser interessanten Einführung durften wir dann endlich selbst die Initiative ergreifen und den vereinfachten Vaterschaftstest durchführen.
Wir bedanken uns herzlich bei Herrn Schiele und Frau Strohm, die diesen Ausflug organisierten und beaufsichtigten. Wir hoffen, dass sie mittlerweile ausgeschlafen sind und die Exkursion genossen haben.

Versuchsprotokoll: Vaterschaftstest

Um die Versuche durchzuführen, wurden Zweierteams gebildet. Bevor der Versuch gestartet wurde, erklärte man uns, wie man mit den kleinen Pipetten umgeht, die viel Feingefühl erfordern.

Materialien:

1x "DNA Mutter"
1x "DNA Tochter"
1x "DNA Vater"
1x "DNA Sohn"
4x "Taq Polymerase" (Protein der 'Taq-Bakterien'' synthetisiert 2. Strang)
1x "Mineralöl" (verhinderte die Verdampfung der Probe beim Erhitzen)
1x "PCR Mix" (enthält Basen und Primer)

Arbeitsschritte:

Der "PCR Mix" wurde zu gleichen Teilen in die 4 Taq-Polymerasen-Behälter verteilt.

Diese Lösungen wurden jeweils zu den einzelnen DNAs der Familie gegeben. Zusätzlich gaben wir in die vier Gefäße eine Mineralschicht, damit keine Kondensation auftrat.
Die vier einzelnen Ansätze gaben wir dann schließlich in den Thermocycler. Dadurch wurden die PCR Reaktion gestartet und die geringen DNA-Mengen, die von den Personen genommen wurden, vervielfältigt. Dabei werden die Proben auf unterschiedliche Temperaturen erhitzt und wieder abgekühlt, um das optimale Milieu für die einzelnen Schritte der PCR zu schaffen.

Da dieser Prozess einige Minuten dauert, wurde das Agarosegel in dieser Zeit hergestellt. Nachdem das Gel etwas abgekühlt war, wurde es in den Gelträger gegeben und schließlich glatt gestrichen.

Nun gaben wir die Gelelektrophoresepuffer in das Gel. Diese Puffer befüllten wir dann mit der zwischenzeitlich synthetisierten DNA der Familienmitglieder. Die Schwierigkeit hierbei war die erforderliche ruhige Hand und geforderte hohe Konzentration.

Nun wurde an das Gel Spannung angelegt und die DNA-Bruchstücke wanderten von dem Plus-Pol angezogen nach unten.

Auswertung:

Durch das UV Licht ließen sich die DNA-Banden deutlich sichtbar machen. Nun verglichen wir die Banden. Die Banden wurden in folgender Reihenfolge in die Taschen gegeben: (unten von links nach rechts)Mutter - Tochter - Sohn - Vater. Wenn die Banden der Kinder mit denen der Eltern übereinstimmten, also auf der gleichen Ebene liegen, konnte man die Aussage treffen, dass dies die leiblichen Kinder der Eltern waren. Hier kann man sehen, dass eine Bande der Tochter mit einer Bande der Mutter und eine mit der Bande des Vaters übereinstimmt. Bei dem Sohn stimmt lediglich die untere Bande mit der der Mutter überein. Somit ist hier eine Vaterschaft ausgeschlossen. Die 2. Bande muss von einem anderen Vater kommen.

Marc André Schuler; Christian Lehmann; Thomas Schneider; Hielke Feenstra