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Ein Einblick in die Epigenetik

Am 25.10.2018 besuchten wir, das naturwissenschaftlich Profil des Q2-Jahrgangs mit den Lehrerinnen Frau Rademann und Frau Pardun, das Leibniz-Institut für pädagogische Naturwissenschaften (IPN). Dort erwartete uns ein interessanter Vortrag und ein ebenso interessantes Experiment. In den Räumlichkeiten des IPN erwarteten uns

Frau Dr. Heyduck und Frau Reu . Um ein gewisses Grundwissen zu schaffen und unsere Neugier für das Experiment zu wecken, erklärte uns Frau Dr. Heyduck was Epigenetik überhaupt sei. Die Epigenetik geht aus dem Phänomen hervor, dass Lebewesen mit identischen Genen sich unterschiedlich entwickeln. Das beste Beispiel dafür sind eineiige Zwillinge: Sie weisen identische Gene auf, sehen aber leicht unterschiedlich aus und leiden nicht immer an denselben Krankheiten. Also muss es Effekte geben, die die Gene und somit unsere Entwicklung beeinflussen. Diese Effekte werden von unserem Lebensstil beeinflusst, denn Zwillinge sehen mit zunehmendem Alter immer unterschiedlicher aus. Nach einer kurzen Sicherheitseinweisung begannen wir mit dem Experiment. Ein Zwilling ist an Diabetes Typ II erkrankt, der andere nicht. Die entsprechenden Gene der Personen, die mit der Krankheit im Zusammenhang stehen, wurden isoliert. Uns galt es

nun einen Effekt, der die Gene beeinflusst, zu erforschen. Durch Methylierung könn

en Gene deaktiviert werden. Unsere Fragestellung lautete also: Wurde das Gen der erkrankten Person methyliert und somit deaktiviert? Der von Frau Reu geleitete Versuch beinhaltete eine Elektrophorese, Pipettieren mit winzigen Mengen an Flüssigkeiten und jede Menge Arbeit. Das Resultat jedoch war die Mühe wert: Durch Bestrahlung des Ergebnisses mit Schwarzlicht ließen sich unterschiede zwischen der Probe des erkrankten und der Probe des gesunden Menschen erkennen. Spezielle Enzyme hatten das methylierte Gen zerschnitten, während das nicht-methylierte Gen in einem Stück blieb. Dies lieferte uns also den Beweis, dass die Methylierung mit dem Ausbruch von Diabetes zusammenhängt. Aus dieser Erkenntnis ergaben sich jedoch Fragen über die Epigenetik, die momentan noch erforscht werden. Der Besuch des IPNs hat uns einen Einblick i

n die Arbeit von Wissenschaftlern gegeben und für den einen oder anderen den Berufswunsch beeinflusst. Ein sehr gelungener Ausflug!

Julian Kruse Q2c

 

 

Fotographische Dokumentation des Agarose-Gels der Gruppen 1 und 2

 

Abb. 1: Foto eines 2.0%igen Agarose-Gels nach Restriktionsverdau der  lambda-DNA. Spur 1: lambda-DNA P1 geschnitten mit Restriktionsenzym HindIII (Positiv-Kontrolle); Spur 2: lambda-DNA P1 ohne Restriktionsenzym (Negativ-Kontrolle); Spur 3: lambda-DNA P1 geschnitten mit Restriktionsenzym DpnI; Spur 4: O’Gene

Ruler™ 1 kb Plus DNA-Längenstandard zur Molekülgrößen-bestimmung; Spur 5: lambda-DNA P2 geschnitten mit Restriktionsenzym DpnI; Spur 6: lambda-DNA P2 ohne Restriktionsenzym (Negativ-Kontrolle); Spur 7: lambda-DNA P2 geschnitten mit Restriktionsenzym HindIII (Positiv- Kontrolle).

P1: methylierte DNA (Jane, gesund);

 

P2: nicht-methylierte DNA (Mary, an T2DM erkrankt).