Курс по генетике в Ланбергене: как увидеть собственную ДНК

Применять полученные знания на практике. Увидеть собственную ДНК. Сделать ДНК видимой? — Именно этим и занимались учащиеся 12-го класса, изучающие биологию на углублённом курсе, во время занятий по генетике в Ланбергене. Алисия Шпитцхюттль пишет об этом следующее:

Мы встретились в ботаническом саду Марбурга и по окончании этого курса смогли увидеть нашу ДНК. Точнее говоря, наш генетический отпечаток, который у каждого индивидуален и используется, например, в криминалистике для однозначной идентификации преступника. Чтобы изучить нашу ДНК, мы сначала научились обращаться с микробиологической пипеткой. Вначале нам объяснили несколько правил и изложили немного теории, чтобы мы могли немного углубить или освежить полученные знания перед тем, как отправиться в лабораторию.

 

Извлечение ДНК — сложный процесс

Первым этапом работы в лаборатории было получение наших клеток. Для этого мы тщательно прополоскали рот водой, что позволило нам получить клетки слизистой оболочки ротовой полости. Затем смесь воды и клеток была центрифугирована, чтобы клетки осели на дно, а избыток воды был удален. Поскольку наша ДНК надежно защищена в ядре клетки, нам пришлось в несколько этапов разрушить клеточную мембрану с помощью буферов. С этой целью были добавлены лизирующий буфер и осаждающий буфер, чтобы растворить клеточную мембрану. Кроме того, нашу смесь ДНК неоднократно центрифугировали, чтобы твердые компоненты осели и удалить избыток воды. Постепенно все компоненты клетки были выделены с помощью буферов и центрифугирования, в результате чего в конце остался лишь осадок ДНК. В заключение мы очистили этот осадок ДНК этанолом и УФ-водой, чтобы затем провести полимеразную цепную реакцию.
С помощью полимеразной цепной реакции определённый участок ДНК можно размножить в миллиарды раз, исходя из одной-единственной молекулы ДНК.

 

Посмотреть свой генетический отпечаток

Во время обеденного перерыва мы заказали пиццу и побывали в ботаническом саду, где шла метель. После перерыва и завершения полимеразной цепной реакции мы визуализировали нашу ДНК с помощью электрофореза и агарозы. Затем мы поместили амплифицированную ДНК
в агарозный гель. После этого включили прибор, который обеспечивал визуализацию длины отдельных сателлитов. Впоследствии мы смогли наблюдать это в темной комнате, и таким образом каждый из нас смог увидеть свой собственный генетический отпечаток, а также самостоятельно сделать его видимым.

Этот день оказался весьма увлекательным и познавательным и, возможно, даже смог мотивировать кого-то из учащихся в будущем связать свою карьеру с этой областью. Учебная лаборатория в Ботаническом саду представляет собой внешкольное учебное заведение и предлагает различные лабораторные занятия для учащихся старших классов, изучающих биологию. Часть этих мероприятий проводится в сотрудничестве с недавно созданным Центром научных исследований для учащихся Средней Гессении. Этот центр предназначен для всех учащихся региона, увлечённых науками о природе, технологиями, инженерией и математикой (MINT), и предлагает мастер-классы, лекции, а также сопровождение и поддержку при реализации собственных исследовательских проектов.

Вся информация доступна по адресу: https://sfz-mittelhessen.de/ и https://www.uni-marburg.de/de/botgart/schuelerlabor.