Am 29.02.2024 hatte das Leistungsfach Biologie der Kursstufe 2 die Möglichkeit, gentechnische Experimente am ZMBP (Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen) der Universität Tübingen durchzuführen. Angeleitet und durchgeführt wurde das Praktikum von Dr. Anett Strauß, Dr. Edda von Roepenack- Lahaye und Prof. Dr. Thomas Lahaye. Durch die weitere Unterstützung von den wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen Dr. Erin Ritchie und Thi Thu Trang Phan hatten wir die luxuriöse Situation, dass jedes Team von Schülerinnen von einer Betreuungsperson angeleitet werden konnte.Der Praktikumstag begann mit einer Vorlesung, bei der Prof. Dr. Thomas Lahaye sicherheitsrelevante Informationen für die Arbeit im Labor gab und über den theoretischen Hintergrund zu den Experimenten referierte. Im Anschluss ging es direkt ins Labor, wo zunächst Übungen mit Mikropipetten, dem Arbeitsgerät der Genetiker:innen, durchgeführt wurden. Ein Ziel des Praktikums war es, herauszufinden, welche der vorliegenden Tomatenpflanzen die gewöhnliche Gartenpflanze (der sogenannte „Wildtyp", im ZMBP auch „Money Maker" genannt), und welche die durch die CRISPR/Cas-Technik genetisch veränderte Pflanze war. Diese konnten durch den genetischen Fingerabdruck der Pflanzen identifiziert werden, wofür aber zunächst die DNA isoliert werden musste. Hier arbeiteten die Schülerinnen unter anderem mit flüssigem Stickstoff, der eine Temperatur von -196°C hat. Die isolierte DNA der Pflanzen musste im Anschluss kopiert werden, wofür Polymerasekettenreaktionen (kurz: PCR) angesetzt wurden. Durch die PCR erhielten wir viele Kopien des Erbguts, wodurch wir genug DNA zur Verfügung hatten, um nachmittags einen genetischen Fingerabdruck mittels einer Agarose-Gelelektrophorese zu erstellen. Da der genetische Fingerabdruck einzigartig ist, konnte bestimmt werden, welche Pflanze die Mutante ist.
In einem zweiten Experiment wurden die beiden Tomatenpflanzen mit pflanzenpathogenen Bakterien infiziert, wobei die handelsübliche Gartenpflanze Abwehrmechanismen zeigt, die bei der CRISPR-Mutante ausbleibt. Dies konnte nach einigen Tagen an den Blättern gesehen werden.
Insgesamt war es für uns alle ein sehr lehrreicher und interessanter Tag, bei wir einen Einblick in die Arbeitsmethoden der Genetik und der Gentechnik gewinnen könnten. Wir bedanken uns bei allen Mitarbeitenden der Arbeitsgruppe Prof. Dr. Thomas Lahaye, die zum Gelingen dieses Tages beigetragen haben. Ein besonderer Dank geht an Dr. Anett Strauß für die Vorarbeit zum Praktikum und den netten Austausch im Vorfeld.
Christoph Fendt
