Genetikpraktikum im Gläsernden Labor – Einblick in moderne Analyseverfahren

Am 24. März 2025 besuchte das Biologie-Tutorium gemeinsam mit dem Bio-Leistungskurs das Gläsernde Labor auf dem Campus Berlin-Buch. Ziel des Praktikums war es, das theoretische Wissen aus dem Unterricht durch praktische Erfahrungen zu vertiefen und sich so gezielt auf die bevorstehende Abitur-Klausur vorzubereiten. Der Fokus lag auf der Analyse von Soja-Produkten, um festzustellen, ob diese genetisch-veränderte Bestandteile enthielten. Diese Untersuchung war nicht nur fachlich interessant, sondern auch gesellschaftlich relevant, da der Einsatz von genetisch modifizierten Pflanzen oder Bakterien in der Lebensmittelproduktion immer wieder diskutiert wird, ob es moralisch vertretbar ist, bezogen auf die Umwelt und Abhängigkeit von Bio-Tech Konzernen.
Nach einer kurzen Einführung in die Grundlagen der Gentechnik erhielten wir als Teilnehmende eine Sicherheitsunterweisung und eine Erklärung der verwendeten
Laborgeräte. Anschließend begann die praktische Arbeit, bei der wir verschiedene Sojaprodukte aus China, Indien und der Europäischen Union auf den Bestand von
genmodifizierten Pflanzen untersucht haben.
Im ersten Schritt wurde die DNA aus den Sojaprodukten isoliert, da dies der einzige Bestandteil der Sojapflanze ist, der für die PCR genutzt werden kann. Dabei steht PCR für polymerase-chain-reaction oder auch Polymerase-Kettenreaktion. Dafür wurden die Proben zunächst mechanisch zerkleinert und mit speziellen Pufferlösungen behandelt, um die Zellen aufzubrechen, um so das Erbgut, die DNA, freizusetzen. Nach der Reinigung der DNA erfolgt dann die PCR. Dieses Verfahren ermöglicht es, spezifische DNA-Sequenzen zu vervielfältigen, die auf genetische Veränderung hinweisen. Hierbei reicht auch nur ein einzelner DNA-Strang,
um eine PCR durchzuführen. Dabei werden aus einem Strang zwei, dann vier, dann acht und so weiter. Nach nur 20 Durchläufen der künstlichen Replikation hat man schon einen Genpool von über eine Millionen Strängen.
Nach einer erfolgreichen Amplifikation der DNA erfolgt die Gelelektrophorese. Dabei werden die DNA-Proben in ein Agarosegel pipettiert und durch Anlegen einer elektrischen Spannung getrennt. Da unterschiedlich lange DNA-Fragmente unterschiedlich schnell durch das Gelwandern, bilden sich sogenannte Banden, welche Ansammlungen an DNA-Fragmenten widerspiegeln, da die DANN zu klein ist, um sie mit bloßem Auge zu erkennen.
Neben der Probe auf genverändertes Material muss man ebenso au das Vorhandensein von Soja prüfen. Dafür amplifiert man das gereinigte Erbgut mit Zusatz eines speziellen Gemischs
aus verschiedenen Pufferlösungen und synthetisch hergestellten Nukleotiden. Dabei prüfen wir, ob ein bestimmtes Gen, bei der Sojapflanze Lektin, vorhanden ist. Nach der Durchführung der Gelelektrophorese der vervielfältigten Proben, sowie des Sojanachweises erkennt man anhand der Bandenbildung, ob es sich überhaupt um Sojapflanzen handelt und ob diese gentechnisch verändert wurden.
Die Untersuchungen zeigten interessante Ergebnisse:

• In der Probe von dem Produkt aus China konnte genetisch verändertes Material nachgewiesen werden 

• Die Probe aus Indien enthielt zu unserer Überraschung keine keine Spuren von genetischer Modifikation

• Das Produkt aus der EU, das mit einem „ohne Gentechnik“ Siegel gekennzeichnet war, zeigte ebenfalls keine Hinweise auf genetische Veränderung.

Das Praktikum bot eine wertvolle Gelegenheit moderne gentechnische Methode eigenständig anzuwenden und deren Bedeutung für den Lebensmittelanalytik besser zu verstehen. Die praktische Erfahrung half, die theoretischen Konzepte aus dem Unterricht zu festigen und die Relevanz genetischer Untersuchungen für die Wissenschaft und Gesellschaft zu erkennen. Der Besuch im Gläsernden Labor war nicht nur eine sinnvolle Vorbereitung unsere Abi-Klausur, sondern auch eine spannende Möglichkeit, praxisnahe Einblicke in die Gentechnik zu erhalten.
Die erworbenen Kenntnisse trugen dazu bei, das Bewusstsein für den Einsatz von Gentechnik in der Lebensmittelproduktion zu schärfen, sowie die Vor- und Nachteile dieser zu erkennen.

Tomek F.