Biologie-Leistungskurse der Albert-Einstein Schule arbeiten an der molekulargenetischen Bestimmung der Augenfarbe an der Ruhr-Universität Bochum

Im Biologieunterricht der Oberstufe erlernt man theoretisch die Methoden der molekularen Genetik wie der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und Klonierung sowie den Einsatz von Restriktionsendonukleasen „aus zweiter Hand“, also durch schriftliches Informationsmaterial, Arbeitsblätter und Filme. Naturwissenschaftliche Methoden/Techniken sollte man jedoch praktisch durchführen!

Deshalb tauschten die Schülerinnen und Schüler der Biologieleistungskurse der Jahrgangsstufen 12 und 13 der AES gerne für drei Tage die Klassenzimmer gegen einen Kursraum an der RUB ein und absolvierten dort vom 12.-14. Januar 2010 ein molekulargenetisches Praktikum zum Thema „Molekulargenetik der Augenfarbe des Menschen“.

Beim Thema der Vererbung der Augenfarbe ist immer noch die Fehlvorstellung weit verbreitet und wird auch in Schulbüchern oft noch vertreten, dass die braune Augenfarbe über der blauen dominiert. Die Augenfarbe wird jedoch durch mehrere Gene bestimmt. Hierzu liegen mittlerweile ausreichende molekulargenetische Informationen vor, so dass man die Augenfarbe mit sehr großer Wahrscheinlichkeit vorhersagen kann.
Die Schülerinnen und Schüler isolierten ihre eigene DNA aus den Mundschleimhautzellen und bestimmten die Konzentration. Anschließend führten sie mit spezifischen Oligonukleotiden eine Polymerasekettenreaktion durch. Nach Reinigung des amplifizierten PCR Produktes und erneuter Quantifizierung sollte das Fragment mit einem Restriktionsenzym geschnitten werden. Jedoch besitzen nur Menschen mit braunen Augen diese Erkennungssequenz und Blauäugige nicht, so dass es bei Letzteren nicht zum Zerschneiden des PCR-Fragments kommt. Dies wird durch anschließende Gelelektrophorese, bei der die Fragmente im elektrischen Feld aufgetrennt werden, sichtbar gemacht. So erlernten die Schülerinnen und Schüler in diesem Praktikum nicht nur die elementaren molekulargenetischen Methoden, indem sie diese selbst durchführten, sondern konnten auch klären, ob man mit diesem Marker ihre Augenfarbe tatsächlich bestimmen kann und das Rätsel der Grünäugigen klären.

Danken möchten wir im Namen der Schüler und Schülerinnen der Fakultät für Biologie für die Leihgabe der 60 Mikropipetten, dem Lehrstuhl für Evolutionsökologie und Biodiversität der Tiere für die Nutzung des Kurssaals und der AG von Prof. Dr. G.A. Schaub für die Nutzung der Geräte und die Übernahme der Kosten für die Verbrauchsmaterialien.

R. Hetzler und A.H. Kollien