Wie Schüler aus Region die Gene von Kresse manipulieren

Artikel vom 21.03.2023

Arne Jürgens 

Sie sind dem Gen AT1G24380 in einer Art Kresse auf der Spur (von links): Anton Jakob Goldbach (Gymnasium Bad Zwischenahn-Edewecht), Leonard Kerem Kottisch (Gymnasium Cäcilienschule Oldenburg) und Vincent Xigu Liu (Gymnasium Marianum Meppen).  Bild: Privat

Drei Schüler aus Bad Zwischenahn, Oldenburg und Meppen haben beim Regionalwettbewerb von „Jugend forscht“ den ersten Platz geholt. Bei ihrem anspruchsvollen Projekt ging es um Genforschung.

Dass sich auch Kinder und Jugendliche bei „Jugend forscht“ schon mit komplexen Themen beschäftigen, zeigt ein ausgezeichnetes Projekt, das jetzt beim Regionalwettbewerb in Lingen erfolgreich war. Drei Schüler aus Bad ZwischenahnOldenburg und Meppen sicherten sich mit einer gemeinsamen Arbeit den ersten Platz.

Unter dem Projektnamen „Unbekannte Funktionen des Gens AT1G24380 und seiner Homologen in Pflanzen“ nahmen die Schüler Anton Jakob Goldbach (Gymnasium Bad Zwischenahn-Edewecht), Leonard Kerem Kottisch (Gymnasium Cäcilienschule Oldenburg) und Vincent Xigu Liu (Gymnasium Marianum Meppen) in der Kategorie „Jugend forscht (ab 15 Jahren)“ im Fachgebiet Biologie teil. Betreut wurde sie von Prof. Dr. Nico Dissmeyer, Pflanzenphysiologie an der Universität Osnabrück. Weitere Unterstützung kam von Lehrer Dr. Tönjes de Vries vom Gymnasium Bad Zwischenahn-Edewecht.

Funktionen eines Gens

Kennengelernt haben sich die drei Schüler bei der Junior-Akademie Papenburg 2020. „Wir haben uns gut verstanden und uns seinerzeit gemeinsam dazu entschlossen, bei ,Jugend forscht’ mitzumachen. Nach einigen ,Irrwegen’ ist Vincent auf die Idee gekommen, die Funktionen eines Gens der Arabidopsis Thaliana herauszufinden“, sagt Anton Jakob Goldbach. Dabei handelt es sich um eine Art Kresse, die häufig in der Biologie als Modellorganismus für die Genetik verwendet wird.

Aus dieser Pflanze haben sich die Schüler ein Gen herausgesucht, das ein bestimmtes Protein codiert. Dabei hatten sie Hilfe von Prof. Dr. Dissmeyer und konnten für ihre Untersuchungen auf seine Labore an der Universität Osnabrück zurückgreifen.

Experimente durchgeführt

Die Schüler führten Experimente wie Polymerasekettenreaktionen (PCR), Gelelektrophoresen und Gateway-Klonierungen durch. „Außerdem hatte ich noch mein zweiwöchiges Betriebspraktikum an derselben Uni und konnte so auch weiter an dem Thema arbeiten“, so der 16-jährige Goldbach. Für die Zusammenarbeit wurden auch Videokonferenzen genutzt, da nicht immer alle gleichzeitig zu den Uni-Terminen kommen konnten.

Schließlich konnten die Schüler an der Pflanze ein Gen so manipulieren, dass ein bestimmtes Protein nicht mehr gebildet werden kann. „Diese Veränderung am Gen konnten wir dann am Erscheinungsbild der Mutante sehen und somit auch nachweisen“, erklärt Anton Jakob Goldbach. Die Pflanze war nun deutlich kleiner und hatte Probleme, den grünen Pflanzenfarbstoff Chlorophyll zu bilden.

Kein praktischer Nutzen

Einen praktischen Nutzen kann man daraus bisher zwar nicht ziehen, aber das Projekt ist noch nicht beendet. „Wir wollen noch genauer verstehen, wo das Gen auf der DNA abgelesen wird, indem wir fluoreszierende Stoffe an diese Gene koppeln. Wenn wir das wissen, kann man sich weitere Fragestellungen überlegen“, so Goldbach.

Überzeugt haben die drei Schüler die Jury von „Jugend forscht“ aber auch so. Für den ersten Preis bekamen sie 75 Euro sowie einen Sonderpreis der Hochschule Osnabrück in Höhe von 50 Euro. Am 20. März geht es bereits weiter zum Landeswettbewerb nach Clausthal-Zellerfeld. Dort treffen die besten Projekte aus den sieben Regionen aus Niedersachsen aufeinander.


 

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