CRISPR/Cas9
Kurs für Schülergruppen
Wie wird aus einem natürlichen Abwehr-Mechamismus von Bakterien ein molekulares Werkzeug und warum wurde für die Entwicklung dieser Technik 2020 der Nobelpreis verliehen? In diesem Kurs beschäftigen wir uns mit der Funktion und mit Anwendungen der molekularen Genschere.
- Jahrgangsstufe
- 11 bis 13
- Dauer
- 2 Tage
- Maximale Teilnehmerzahl
- 20
Experimente
- Isolierung von Plasmid-DNA
- DNA-Transformation (Cas9/gRNA) in Zellkulturzellen
- Fluoreszenzmikroskopie
- Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
- Restriktionsanalyse von DNA
- Agarosegel-Elektrophorese
- Phagen-Nachweis
Bakterien und die sie befallenden Viren, die Bakteriophagen, stehen in einem wechselseitigen Kampf ums Überleben. Im Labor zeigen wir auf, wie schnell und spezifisch Phagen ihre Wirtszelle zerstören. Die Bakterien ihrerseits verfügen in diesem Kampf über ein Immunsystem, welches virale DNA erkennt und zerstört. Beispiele für Komponenten der bakteriellen Abwehr sind Restriktionsenzyme und Cas9, beide Endonukleasen, die an Virus-DNA binden und diese zerschneiden. Nach welchen unterschiedlichen Mechanismen sie das tun, erklären und demonstrieren wir im Labor. Zudem wird das Cas9-Gen in Bakterienstämmen mittels PCR nachgewiesen. Weiterhin wird mit einem Restriktionsenzym ein komplettes Phagen-Genom zerschnitten und im Agarosegel visualisiert. Als Beispiel für die Anwendung der Genschere CRISPR/Cas9 in der Forschung wird in Zellen aus einer Säugerzellkultur ein Gen ausgeschaltet.
Das Mitbringen von eigenen Umweltproben (Kompost, Teichwasser etc.) für den Phagen-Nachweis ist gerne gesehen. Bitte nehmen Sie hierzu Kontakt mit der Dozentin Dr. Kristina Wiege auf.
Unterrichtsbezug
Restriktionsenzyme; CRISPR; Bakteriophagen; PCR