Schüler*innen führen PCR an eigenem Erbgut durch

Ein Basisfach Biologie und die Begabten AG Moderne Methoden der Biologie haben in den letzten Wochen das PCR-Verfahren, dass auch beim Nachweis einer Covid-19-Infektion zum Einsatz kommt am Kreisgymnasium Bad Krozingen durchgeführt.

Hierbei haben Sie einen bestimmten Gen-Abschnitt Ihres eigenen Erbguts, dass sie zuvor aus ihren Mundschleimhautzellen entnommen hatten vervielfältigt. Dieser DNA-Abschnitt hat keine Aussage über eine bestimmt Krankheit. Er kommt beim Menschen in zwei unterschiedlichen Ausprägungen vor. Einmal als längerer DNA-Abschnitt (941 Basenpaare lang) oder als kürzerer DNA-Abschnitt (641 Basenpaare). Jeder Mensch hat zwei Versionen dieses Abschnitts, die entweder gleich sind (2x 641 BP oder 2x 941 BP) oder unterschiedlich sind (1x 641 BP und 1x 941 BP). Vererbt wurden diese jeweils von den Eltern. 

Theoretischer Hintergrund – Größe der beiden möglichen Genabschnitte

Dieser Abschnitt wurde jeweils vom Erbgut der Schüler*innen vervielfältigt und dann mit Hilfe der sogenannten Gelelektrophorese aufgetrennt bzw. sichtbar gemacht.

Verglichen wurden die Proben mit sogenannten Kontrollen der drei möglichen Ausprägungen (+ = 941 BP, – = 641 BP) bzw. mit einer fiktiven Tatortprobe, da das Verfahren dem Ablauf des sogenannten DNA-Fingerprints entspricht.

Ergebnis des Experiments

In der oberen Abbildung erkennt man, in der ersten Spalte einen Größenmarker mit Basenpaarbanden von 1.000, 700, 500 und 200 Basenpaaren. In der zweiten bis vierten Spalte sind Vergleichsproben mit zweimal 941BP, zweimal 621BP und einmal je 921BP und einmal 641BP aufgetragen worden. In der fünften Spalte erkennt man die Probe des vermeintlichen Tatorts (hier einmal 621 und einmal 921BP). In den Salten sechs bis acht kommen dann die Schüler*innen. Hier erkennt man, dass die Schüler*innen 1 und 3 nicht die Täter*innen sein können, da sie kein identisches Bandenmuster mit der Tatortprobe (einmal 921 und einmal 621BP) haben. Die Schüler*in 2 ist die vermeintliche Täter*in, da sie/er ein identisches Bandenmuster mit dem Tatort aufweist.