Besuch des Biotechnologischen Schülerlabors Braunschweig (BioS) mit den Fachoberschulen Agrarwirtschaft, Bio- und Umwelttechnologie, Klasse 12
Diagnose Hautkrebs: Hautkrebs ist die häufigste Berufskrankheit in der Land- und Forstwirtschaft. Der wichtigste Risikofaktor für die Entstehung von Hautkrebs ist die natürliche und/oder künstliche ultraviolette Strahlung. Im Sonnenlicht lauert damit eine unsichtbare Gefahr, die kurzfristig zu Hautreizungen und Sonnenbrand führen und langfristig Hautkrebs auslösen kann. Besonders Personen, die sich während ihrer Arbeitszeit im Freien der Sonneneinstrahlung aussetzen, sind gefährdet: Die intensive und langzeitige Belastung durch UV-Strahlung kann eine Schädigung des Erbgutes (DNA) im Zellkern von Pigmentzellen der Haut hervorrufen. Werden diese DNA-Schäden nicht rechtzeitig durch die körpereigenen Kontroll- sowie Reparatursysteme erkannt und behoben, kann sich ein Tumor entwickeln.
Um die Schülerinnen und Schüler des Berufsfeldes Agrarwirtschaft, Natur und Umwelt für die Gefahren der UV-Belastung zu sensibilisieren, wurden im Lerngebiet 12.1 'Komplexe Lebensvorgänge analysieren' Fachkompetenzen im Bereich der Molekulargenetik vermittelt. Meilenstein innerhalb der Lernsituation mit dem Titel 'Hautkrebs: Die unterschätzte Gefahr' bildete der Besuch im Biotechnologischen Schülerlabor in Braunschweig (BioS). Als außerschulischer Lernort ist das Schülerlabor auf dem Gelände des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung GmbH in einen Forschungscampus eingebettet und ermöglicht dank moderner Laborausstatung authentisches naturwissenschaftliches Arbeiten. In dem achtstündigen Experimentalkurs 'Wirkung von UV-Strahlung auf die DNA' gingen die Schülerinnen und Schüler der beiden Fachoberschulklassen den Strukturveränderungen von DNA in Abhängigkeit von der Bestrahlungsdauer mit UV-Strahlung auf die Spur. Dabei lernten sie durch eigenes Experimentieren grundlegende biotechnologische Methoden kennen.
Nach einer Sicherheitseinweisung in die Labore des Genarbeitsbereiches und umfassender Pipettierübungen arbeiteten die Schülerinnen und Schüler selbstständig an verschiedenen Stationen. Zunächst wurde das Erbgut von Bakterien des Stammes Escherichia coli extrahiert und für die Bestrahlung mit UV-Licht vorbereitet. Mit einer Wellenlänge von 254 Nanometern wurde die Plasmid-DNA dann in Intervallen von 0 bis 30 Minuten bestrahlt. Zur Auswertung der Ergebnisse setzten die Schülerinnen und Schüler das Analyseverfahren der Agarose-Gelelektrophorese ein. Diese machte eindrücklich die Strukturveränderungen der DNA sichtbar, welche durch die UV-Strahlung ausgelöst wurden und aus der Bildung von Thymin-Dimeren resultierten. Die festgestellten Mutationen der DNA könnten letztlich schwerwiegende Folgen bei der Vervielfältigung des Erbgutes und Genexpression haben und damit zu krankhaften Veränderungen der Zellen führen.
Neben den praktischen Tätigkeiten in den Laborbereichen erhielten die Schülerinnen und Schüler vertiefte Fachinformationen zu den einzelnen Experimenten anhand von Kurzvorträgen des Laborleiters Dr. Andreas Plink. Eine willkommende Pause von der stets hochkonzentrierten Laborarbeit bot der gemeinsame Besuch der campuseigenen Mensa.
Die Ergebnisse der Schülerversuche wurden durch das BioS dankenswerterweise für die weitere Verwendung im Unterricht zur Verfügung gestellt. Zusammen mit den Unterrichtsinhalten werden sie durch die Schülerinnen und Schüler populärwissenschaftlich aufbereitet, um im Rahmen einer Präventionsveranstaltung am Schulstandort in Ebstorf für mehr Sonnenschutz-Bewusstsein zu werben.
Dr. Andreas Plink und seinen Mitarbeiterinnen vom Biotechnologischen Schülerlabor in Braunschweig sei ganz herzlich für die Organisation und Durchführung des Kurstages gedankt.
Vielen Dank an den Verein Biotechnologisches Schülerlabor Braunschweig e.V., dessen vielfältige Experimentalangebote Schülerinnen und Schülern Zugang zu aktuellen biologischen Problemstellungen geben und Interesse an naturwissenschaftlicher Forschung wecken.
Gesa Holst, Katharina Peters
https://georgsanstalt.de/aktuelles/612-bios.html#sigProId927e7d2b07