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Kleine grün leuchtende Fische sind uns wesentlich ähnlicher als wir glauben

Die Begabten AG zu Besuch am EMBL Heidelberg

Am 9. Mai 2017 besuchte die Begabten AG zwei Labore des EMBL (European Molecular Biology Laboratory) in Heidelberg. Dr. Eva Haas und Dr. Agnes Szmolenszky empfingen uns sehr herzlich im architektonisch sehr ansprechenden Konferenzgebäude (dem Advanced Training Centre) und vermittelten uns generelle Informationen über die Organisation EMBL.

2017 05 18 EMBL1Bild 1: Die Architektur des Advanced Training Centres ist einer DNA Helix nachempfunden.

EMBL, mit seinem Hauptquartier in Heidelberg, wird von 24 verschiedenen Ländern finanziert und bietet eine Infrastruktur für Grundlagenforschung an. Es gibt in Europa 7 Filialen mit unterschiedlichen Schwerpunkten (Bioinformatik, strukturelle Molekularbiologie, Mausbiologie und vieles mehr).

Unser Thema waren biologische Modellorganismen. Viele Gene, die auch wir Menschen besitzen, sind evolutionsbiologisch schon sehr alt. Das menschliche Genom stimmt zum Beispiel zu 70% mit dem des Zebrabärblings (ein beliebter Aquarienfisch) überein. Das bedeutet nicht, dass die gleichen Gene bei Mensch und Fisch auch jeweils die gleiche Funktion erfüllen, trotzdem lassen sich einige Erkenntnisse über deren Funktion und Regulation auf den Menschen übertragen.

2017 05 18 EMBL2Bild 2: Verschiedene Varianten des Zebrabärblings (mit verborgenen Ähnlichkeiten)

Welche Funktion diese Gene im lebenden Organismus haben, lässt sich aufklären durch das Einbringen einer artfremden Gensequenz, welche, wenn sie abgelesen wird, zusätzlich zu dem entsprechenden Genprodukt ein fluoreszierendes Protein produziert. Das bedeutet, im lebenden gentechnisch veränderten Organismus kann man auf diese Weise lokalisieren, wo welches Genprodukt wirkt, da die entsprechenden Zellregionen bzw. Körperpartien unter spezieller Beleuchtung fluoreszieren. Dann können weitere Tests durchgeführt werden, um den genauen genetischen Wirkmechanismus zu klären.

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Bild 3: Betrachtung eines Zebrabärblings unter dem Fluoreszenzmikroskop

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 Bild 4: Proteine in den Zellmembranen des Fisches wurden fluoreszierend markiert.

Der Postdoc Dr. Cihan Erkut hielt einen sehr interessanten Vortrag über fluoreszierende Proteine. Dr. Sabine Görgens ermöglichte uns die Besichtigung des Fischhauses, wo die genetisch veränderten Zebrabärblinge gehalten und gezüchtet werden.

Zum Schluss besuchten wir unseren school ambassador Mai Sun, der uns im November letzten Jahres am AMG besuchte und einen spannenden und kurzweiligen Vortrag mit dem Titel "Wie man mit Omas Schokokuchenrezept Nobelpreise gewinnt" über genetische Manipulation hielt.

Mai Sun forscht an einem anderen wichtigen Modellorganismus, den Hefezellen. Auch bei der Hefe gibt es genetische Ähnlichkeiten mit uns, die es zu erforschen gilt. In Suns Labor wurde für uns demonstriert, wie man über eine spezielle PCR Methode (Polymerasekettenreaktion) Punktmutationen ins Hefegenom einbringt und diese nachweist. Auch die Haltung der Hefezellen in verschiedenen Arten von Zellkultur bekamen wir gezeigt.

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Bild 5: Erfolgskontrolle nach Einbringen einer Punktmutation ins Hefegenom

Wir wollen uns sehr herzlich beim EMBL für diese äußerst spannenden Einblicke bedanken und wollen nicht unerwähnt lassen, dass die EMBL-Organisation ELLS den Schulen sehr viele lohnende Angebote macht, die es uns ermöglichen, unser Lehrplanwissen durch Erkenntnisse der allerneusten Forschung zu ergänzen.