Dem eigenen genetischen Fingerabdruck auf der Spur

Am 17.10.2025 besuchte unser Biologie-Leistungskurs das Gläserne Labor in Berlin-Buch, um praktisch in die Welt der Molekularbiologie einzutauchen. Im Unterricht hatten wir uns zuvor ausführlich mit der Genetik des Menschen und verschiedensten Methoden zur Erfassung des eigenen genetischen Fingerabdrucks beschäftigt. Von 9 bis 13 Uhr durften wir im Labor nun an einem spannenden Workshop teilnehmen, bei dem wir erlernte Theorie praktisch anwenden konnten.

Nach einer kurzen Sicherheitsbelehrung ging es auch schon los: In Zweiergruppen isolierten wir unsere DNA aus Mundschleimhautzellen: Unsere Zellen wurden mithilfe eines bestimmten Puffers aufgelöst und die DNA wurde durch Zentrifugation (siehe Abb.1) von allen zuvor zerstörten Proteinen getrennt. Dann wurden durch Zugabe von Ethanol restliche Verunreinigungen abgewaschen und unsere DNA konnte in Wasser gelöst und für die weiteren Experimente genutzt werden.

Danach haben wir einen bestimmten Abschnitt unserer isolierten DNA mithilfe der PCR (Polymerase-Kettenreaktion) in wenigen Zyklen millionenfach vervielfältigt. Im Thermocycler (siehe Abb. 2) wird die DNA erst aufgebrochen und an bestimmten Erkennungsstellen, den Primern, neu synthetisiert. DNA, die beispielsweise an einem Tatort gefunden wurde, kann mit dieser Methode so oft vervielfältigt werden, dass sie anschließend analysiert werden kann.

Während wir auf die Ergebnisse einzelner Arbeitsschritte warten mussten – etwa bei der PCR oder beim Kühlen der Proben auf Eis – erklärte uns der Kursleiter mit viel Geduld und Humor die theoretischen Hintergründe: den Aufbau der DNA, die Bedeutung von STRs (Short Tandem Repeats), und wie sich Menschen trotz 99,9 % genetischer Übereinstimmung unterscheiden. Auch Begriffe wie homozygot und heterozygot, die wir im Unterricht noch nicht behandelt hatten, wurden dabei anschaulich erklärt.

Nach einer Mittagspause in der Campus Mensa (ein Kartoffelgericht hat acht Euro gekostet!) wollten wir unsere DNA nun endlich sichtbar machen. Dafür haben wir die DNA in leere Taschen eines Agarosegels, ein Gel aus einem Pulver einer Rotalge, gefüllt (siehe Abb. 3). Durch die anschließende Gelelektrophorese werden die DNA-Fragmente mithilfe eines elektrischen Feldes ihrer Größe nach getrennt und sichtbar gemacht. Die negativ geladene DNA wandert zum Pluspol, kürzere DNA-Fragmente schneller als längere.

Abb. 3: Die Gel-Elektrophorese wird mit DNA befüllt

So entstehen typische und individuelle Bandenmuster (auch bekannt als genetischer Fingerabdruck), die man aus Krimiserien kennt – nur dass es diesmal unsere eigene DNA war (siehe Abb. 4).

Insgesamt war der Tag im Gläsernen Labor für uns alle nicht nur lehrreich, sondern auch richtig spannend. Es war ein besonderes Gefühl, die Methoden, die man sonst nur aus dem Unterricht kennt, selbst durchzuführen und dabei auch noch richtig professionelle Geräte benutzen zu dürfen. Die entspannte Atmosphäre und die engagierte Betreuung haben uns die Möglichkeit gegeben, Fragen zu stellen und die Inhalte noch besser zu verstehen. Außerdem war es beeindruckend zu sehen, wie viele präzise Arbeitsschritte nötig sind, um ein scheinbar simples Ergebnis zu erhalten. Am Ende konnten wir unsere eigenen DNA-Fragmente unter UV-Licht als helle Banden auf dem Gel erkennen und sogar einen homozygoten Fall, also zwei identische Allele an der untersuchten Stelle, feststellen.

Der Besuch im Gläsernen Labor war eine tolle Erfahrung, die uns gezeigt hat, wie faszinierend und praxisnah Biologie sein kann.

Text und Bilder: Lolia Anis, Katharina Broda, LK Biologie Trenz (Schuljahr 2025/26)