Der DNA auf der Spur – CeBiTec der Uni Bielefeld im Marta
In der Ausstellung „Kreaturen nach Maß – Tiere und Gegenwartsdesign“, die die vielfältige Beziehung von Menschen und Tieren thematisiert, geht es auch um Zukunftsideen aus Wissenschaft und Technik. Ganz praktische Einblicke in die biotechnologische Forschung konnte man direkt am Eröffnungstag bekommen.
Zu Gast waren Studierende und Mitarbeiter*innen des CeBiTec – Centrum für Biotechnologie – der Universität Bielefeld (unter Leitung von Prof. Dr. Jörn Kalinowski), die an mehreren Workshop-Stationen in der Marta-Lobby den interessierten Besucher*innen die Sequenzierung der DNA (Desoxyribonukleinsäure als Träger der Erbinformation) veranschaulichten.
Hat Obst eigentlich DNA?
Nicht nur Lebewesen, sondern beispielsweise auch eine Frucht hat DNA, die man erstaunlicherweise mit einfachen Haushaltsmitteln herauslösen und sichtbar machen kann. Dieses konnten Kinder und Erwachsene in einem Experiment am Beispiel von Paprikastückchen erleben: Die Früchte wurden ausreichend zerkleinert, um die Wände der Zellen und Zellkerne, in denen sich die DNA befindet, zu zerstören. Anschließend wurde der Probe im Reagenzglas haushaltsübliches Spülmittel, etwas Ananassaft sowie Ethanol in Form von eiskaltem Spiritus zugefügt. Das Ergebnis waren schließlich zwei klar erkennbar getrennte Flüssigkeitsschichten: zuoberst die recht milchig scheinende Schicht mit der jeweils enthaltenen DNA.
Das Experiment wurde von Studierenden des iGEM Teams Bielefeld-CeBiTec unter Hilfe des iGEM High Schools Teams Rheda-Bielefeld angeleitet. Der international genetically engineered machine competition (iGEM) Wettbewerb ist ein nicht-kommerzieller Wettbewerb der synthetischen Biologie. Die teilnehmenden Teams erstellen ein eigenständiges biologisches Projekt, welches sie im Herbst beim Finale in Boston, USA, vorstellen. Die diesjährigen CeBiTec Teams arbeiten an Bakterien, die Schwermetalle recyceln können (Studierenden Team) und an einem Pollensensor für Allergiker (High School Team).
Was steckt wirklich in der Wurst?
Dieser Frage widmeten sich Jugendliche des Schülerlabors teutolab-biotechnologie des CeBiTec: Besucher*innen konnten in einem Experiment selbst erfahren, wie die Tierart des in einer Wurstprobe verarbeiteten Fleisches mithilfe molekulargenetischer Methoden identifiziert werden kann. Das erstellte DNA-Profil – als helle Streifen in bestimmter Konstellation auf schwarzem Grund (z.B. auf einem Papierausdruck) erkennbar – konnte recht einfach mit den vorliegenden Profilen verschiedener Tierarten (wie Rind, Pute, Schwein oder Pferd) abgeglichen werden. – Denn jede Tierart besitzt ihr individuelles DNA-Profil.
Ist das handelsübliche Gehackte wirklich „halb und halb“ Rind und Schwein?
An einer weiteren Station vermittelten die Forschenden des CeBiTec, wie man aus dem sogenannten „Halb und halb“-Gemisch einer Packung Hackfleisch aus dem Supermarkt eine Probe zur DNA-Untersuchung vorbereitet und schließlich mit moderner Sequenziertechnologie die Anteile von Rind- und Schweinefleisch überprüfen kann. In Live-Demonstrationen waren die zahlreichen Versuchsschritte im Detail zu verfolgen – u.a. Zerkleinern, Zufügen verschiedener Flüssigkeiten, Schütteln oder Kühlen. Schließlich wurde die für den Test hergestellte DNA-Probe als Tropfen auf das nur hosentaschengroße Sequenziergerät neuester Generation aufgetragen. In wenigen Minuten lagen Daten vor, die per Internet direkt mit einer bestehenden Datenbank (Computecluster des CeBiTec) abgeglichen werden konnten. Letztendlich wurde das Verhältnis von 56 zu 44% von Rind- zu Schweinefleisch ermittelt. Diese Methode stellt in der Forschung der Biotechnologie ein zukünftig bedeutendes Verfahren mit vielfältigen Anwendungen nicht nur in der Lebensmittelanalytik, sondern auch zur Infektionsdiagnostik in der Medizin dar.
Die Universität Bielefeld ist darüber hinaus mit einem Filmbeitrag in der Ausstellung „Kreaturen nach Maß“ vertreten: Dieser vermittelt die Vorbildfunktion der Fähigkeiten von Tieren für den Menschen, der diese zur optimierten Erschließung der Umwelt nutzt. Der von dem Bewegungssystem einer Stabheuschrecke inspirierte und weltweit einmalige Roboter „Hektor“ wurde von Forschern des Exzellenzclusters für Kognitive Interaktionstechnologie (CITEC) entwickelt. Dieser Roboter mit sechs einzeln steuerbaren und sensorisch aufeinander abgestimmten Beinen könnte dem Menschen für Erkundungen unbekannter Gebiete dienen – dieses ist neben weiteren Exponaten der Ausstellung im Marta noch bis 06.01.19 zu sehen.