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Vom Gen zum Protein in Bakterien
Kurs für Schülergruppen

Was sind transgene Organismen und wie kann man sie in der Forschung nutzen? In diesem Kurs werden Standardmethoden der Molekularbiologie zur Untersuchung des grünfluoreszierenden Proteins (GFP) in Bakterien auf DNA- und Proteinebene angewandt.

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Jahrgangsstufe
11 bis 13
Dauer
2 Tage
Maximale Teilnehmerzahl
20 (nach Absprache bis zu 40)

Experimente

  • Isolierung von Plasmid-DNA
  • Photometrische Messung der DNA-Konzentration
  • Restriktionsanalyse von DNA und Agarosegel-Elektrophorese
  • Transformation und Selektion von Bakterienzellen
  • Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
  • Isolierung von Proteinen und Analyse mittels SDS-PAGE (Polyacrylamid-Gelelektrophorese)

Das grünfluoreszierende Protein (GFP) kommt natürlicherweise in der Tiefseequalle Aequorea victoria vor und wird standardmäßig als Reportergen in der molekularbiologischen Forschung eingesetzt. Standardmethoden der Molekularbiologie und der Einsatz des Darmbakteriums Escherichia coli als Modellorganismus zur Untersuchung des GFPs auf DNA- und Proteinebene werden hier erläutert und angewandt. In diesem Kurs wird zunächst Plasmid-DNA, welche das GFP codiert, aus Bakterienzellen isoliert. Mittels Restriktionsanalyse und Agarosegel-Elektrophorese wird die Identität der DNA überprüft. Das GFP-Gen wird dann für die Erzeugung transgener Bakterienzellen eingesetzt. Der Erfolg der Transformation wird sowohl mittels Selektion als auch mit Hilfe der PCR analysiert. Desweiteren wird die Struktur des Reporterproteins GFP erläutert. Das Leuchten der transgenen Bakterien bringt einen weiteren Beweis für die erfolgreiche Transformation. Digitale Anwendungen sind in der biologischen Forschung ein alltägliches Arbeitsmittel wie Pipetten und Bechergläser. Daher führen wir in die Nutzung digitaler Werkzeuge und Datenbanken ein.

Unterrichtsbezug

Genetische Transformation; Reportergene; Gentechnologie; Modellorganismus