Besuch im Schülerlabor

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Der Biologie-Leistungskurs und zwei Biologie-Grundkurse der Q2 unternahmen mit ihren Lehrerinnen Frau Balzer und Frau Arkaz einen Ausflug nach Bochum, um im Schülerlabor der Ruhr-Universität Bochum praktisch zu erleben, wie moderne genetische Analyseverfahren funktionieren und damit der Frage nachzugehen, wie wir über DNA mehr über die Ausbreitung unserer Vorfahren erfahren können. Grundlage war das Schülerlaborprojekt „Per DNA in die Vergangenheit“, welches sich mit Molekulargenetik und Evolution beschäftigt.

Damit die Untersuchungen nachvollziehbar wurden, erhielten die Schülerinnen und Schüler zunächst eine Einführung in das Konzept der sogenannten Haplogruppen. Dabei handelt es sich um genetische Gruppen von Menschen, die über eine gemeinsame Vorfahrenlinie verbunden sind. Diese Gruppen werden anhand bestimmter Merkmale der mitochondrialen DNA gebildet, die ausschließlich über die Mutter vererbt wird. So lassen sich genetische Verwandtschaftsverhältnisse über viele Tausend Jahre hinweg zurückverfolgen und Wanderungsbewegungen des Menschen rekonstruieren.

Da es zeitlich nicht möglich war, sämtliche Haplogruppen zu untersuchen, konzentrierte sich der Projekttag auf zwei besonders häufige Linien: die Haplogruppe N, die vor allem auf der Sinai-Halbinsel vorkommt, und die Haplogruppe M, die im Gebiet des Horns von Afrika vertreten ist. Anhand dieser Beispiele überlegten die Schülerinnen und Schüler, welche Schritte notwendig sind, um genetische Hinweise auf Wanderungsbewegungen unserer Vorfahren nachzuweisen.

Im Labor setzten sie diese Überlegungen praktisch um. Zuerst wurde die DNA aus Speichelproben isoliert, anschließend wurde das Erbgut mithilfe der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) vervielfältigt, um es untersuchbar zu machen. Den Abschluss bildete die Gelelektrophorese, mit der die DNA-Fragmente sichtbar gemacht und ausgewertet wurden. Dadurch erhielten die Schülerinnen und Schüler einen realistischen Einblick in Forschungsmethoden, die in der modernen Genetik und Evolutionsbiologie zum Einsatz kommen. Weit über das hinaus, was im Unterricht theoretisch vermittelt werden kann.

Der Projekttag im Schülerlabor verdeutlichte eindrucksvoll, wie molekulare Daten helfen können, die Geschichte der Menschheit zu entschlüsseln. Gleichzeitig bot er eine seltene Gelegenheit, selbst wie echte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu arbeiten. Dass dieser Ausflug möglich war, verdanken wir der finanziellen Unterstützung durch die Heinz Trox-Stiftung, der an dieser Stelle herzlich gedankt sei.