Dem Kuchendieb auf der Spur – GENOMIX Gentechnik-Praktikum bei Sanofi

Am 18.02.2019 nahm unser Biologie Leistungskurs unter der Leitung von Frau Horch am GENOMIX Gentechnik-Praktikum von Sanofi im Industriepark Höchst teil. Um 8:30 Uhr wurden wir herzlich empfangen und direkt zu unserem Schulungsraum gebracht. Zu Beginn des Praktikums stellte uns Frau Dr. Birgitt Sickenberger das Unternehmen Sanofi mitsamt der Unternehmensgeschichte, den Weg der Medikamentenentwicklung als auch einige Meilensteine des Unternehmens selbst, wie etwa das Lantus®-Insulin, vor. Wir waren sehr überrascht, wie teuer und langwierig die Pharmaforschung ist.

Im Anschluss übernahmen die Praktikumsbetreuer Kai Marquardt und Dietmar Hartmann als auch Rebekka Thoma (Projektleiterin Bildungs- und Forschungsprojekte) von Provadis die Betreuung des Praktikums.

Der Diplom-Biologe Herr Marquardt führte uns in ein Tatortszenario ein, bei dem wir die Ermittlungen mithilfe des genetischen Fingerabdrucks aufnahmen, um den unbekannten Kuchendieb ausfindig zu machen.

Wer hat nur den ganzen Geburtstagskuchen alleine ohne das
Geburtstagskind im Lehrerzimmer verschlungen?

Angeleitet durch Herrn Marquardt nutzten wir unser vorhandenes Wissen aus der Jahrgangsstufe 12 zum Thema Genetik, um den Ablauf zur Erstellung des genetischen Fingerabdruckes noch einmal in der Theorie zu wiederholen. Neben dem Aufbau der DNA waren dies auch notwendige Methoden und Werkzeuge wie die Gel-Elektrophorese, die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und die spezifische Wirkung von Restriktionsenzymen.

Beflügelt von unseren noch gut sitzenden Kenntnissen der Genetik freuten wir uns darauf, das Labor betreten zu dürfen, um die Theorie in die Praxis umzusetzen. Zuvor erhielten wir noch eine kurze Sicherheitsunterweisung und dann ging es gewappnet mit weißem Schutzkittel, frisch geputzter Schutzbrille sowie Schutzhandschuhen endlich ins Labor, wo wir dann in Kleingruppen arbeiteten.

Zunächst begutachteten wir unseren Arbeitsplatz mitsamt den vorbereiteten Materialen; die entsprechenden Fachbegriffe und Bedienhinweise lieferten dann die Laborbetreuer Herr Hartmann und Herr Marquardt. Da unsere ersten Pipettierversuche mit Wasser schon recht schnell gelungen sind, konnten wir gleich mit dem Pipettieren bzw. dem Anmischen der Versuchsansätze in den Eppendorf-Röhrchen, die unter Wissenschaftlern liebevoll „Eppis“ genannt werden, gemäß Anleitung beginnen.

In jedes der insgesamt sechs Eppendorf-Röhrchen gaben wir Wasser, einen Enzymmix (mit zwei verschiedenen Restriktionsenzymen) sowie einen Reaktionspuffer. Hierbei mussten wir darauf achten, dass wir die entsprechenden (und wirklich sehr geringen Mengen) der Flüssigkeiten in die Eppis pipettierten, was nicht immer so leicht war (… und am Ende nicht bei jeder Probe geklappt hat). Im nächsten Schritt fügten wir die fünf verschiedenen Täter-DNAs in die entsprechend beschrifteten Probengefäße hinzu. Dies dauerte etwas länger, weil wir für jede DNA wieder eine neue Pipettenspitze benutzen mussten, um die DNA-Proben nicht zu kontaminieren. Im nächsten Schritt gaben wir alle (durchnummerierten!) Proben nach kurzer Behandlung in der Zentrifuge für ca. 30 Minuten bei 37°C in den Inkubator. Diese Zeit nutzten wir dann für eine kleine Frühstückspause/Stärkung. Fazit bisher: Das erste Zusammentreffen mit Pipetten und Eppendorf-Gefäßen verlief ganz erfolgreich J

Nach dem Frühstück haben wir uns wieder in das Labor begeben und uns ordnungsgemäß in Schutzkleidung gehüllt. Nachdem wir die Eppendorf-Gefäße aus dem Inkubator herausgenommen haben, durften wir ein letztes Mal pipettieren. Wir gaben nun in jedes der Eppis einen Farbstoff (einen sog. Loading Dye) hinzu. Aber Achtung: um auch hier wieder Verunreinigungen zu vermeiden, mussten wir für jede Probe erneut eine unbenutzte Pipettenspitze benutzen. Spätestens hier wird klar:

Wissenschaftler müssen wirklich sehr sorgfältig arbeiten.

Nach einer weiteren kurzen Runde in der Zentrifuge kam es nun zum heikelsten Schritt der Tätersuche: Wir mussten die vorbereiteten Agarose-Gele mit den sechs Versuchsansätzen „beladen“. Das in der Elektrophoresekammer und mit Pufferlösung bedeckte Gel enthielt verschiedene „Taschen“. Diese galt es nun mit der Pipettenspitze zu treffen und zu beladen. Unter voller Konzentration machten wir uns ans Werk und jeder befüllte mindestens eine dieser Taschen. Natürlich wollte jede unserer vier Gruppen das beste Ergebnis am Ende erzielen – also etwas Druck herrschte schon. 😉 Aber auch diesen Teil meisterten wir – unter mehr oder weniger Zittern – doch ganz erfolgreich! Nach gemeinsamer Einstellung der entsprechenden Spannung der Elektrophorese-Kammern, wanderten die DNA-Proben durch das Agarose-Gel. Jetzt hieß es Warten!

Aber auch diese Zeit nutzten wir … und so unternahmen wir eine Bustour, welche 60 Minuten lang durch und über das Gelände des Industrieparks Höchst ging. Diese Tour wurde von Frau Böttger, der Betreuerin der Werksrundfahrt, geleitet, wobei sie sehr viele interessante Informationen über das Gelände und die dort ansässigen Unternehmen preisgegeben hat.

Im Anschluss sind wir dann zurück ins Labor gegangen, um die Ergebnisse unserer Gel-Elektrophorese unter UV-Licht auszuwerten. Und siehe da, alle Gruppen hatten wirklich ganz sorgfältig pipettiert und das gleiche Ergebnis hervorgebracht.

Der Kuchendieb wurde überführt!

Probennummer drei hat den Geburtstagskuchen ganz alleine gegessen!

Nach getaner „Arbeit“ spendierte uns Sanofi noch ein leckeres Mittagessen.

Wir bedanken uns bei Sanofi und allen Beteiligten, die uns dieses Schülerpraktikum ermöglicht und dabei erfolgreich unterstützt haben!