Kronberger Schüler bringen in Göttingen Zwiebeln zum Leuchten

Der Besuch des Experimentallabors „X-Lab“ in Göttingen hat an der Altkönigschule seit 2006 Tradition, und so gingen auch in diesem Jahr wieder rund 50 Schüler*innen der drei Biologie-Leistungskurse, des Chemie- sowie des Physikleistungskurses der Q1-Phase (11. Klasse) auf viertägige naturwissenschaftliche Studienfahrt. Die begleitenden Lehrkräfte Petra Duwe, Kerstin Hass, Christoph Jurecka und Jasmin Völkl schätzen dieses größte Schülerlabor Deutschlands sehr, da es praktisches Arbeiten mit hochmodernen Instrumenten und Geräten zu den vielfältigsten naturwissenschaftlichen Fragestellungen ermöglicht.

Erstes Highlight der Studienfahrt war jedoch der Besuch des deutschen Primatenzentrums (DPZ) in Göttingen. Dem einführenden Vortrag über die große Vielfalt an Primaten sowie deren Zucht und Haltung schloss sich eine spannende Führung durch die Primatengehege an, wobei nicht gleich erkennbar war, wer hier wen beobachtete. Den Abschluss dieses Besuchs bildete der Einblick in eines der Fachgebiete des DPZ, die Infektionsbiologie, den der emeritierte Professor Walter Bodemer den Jugendlichen ermöglichte und auf den ein in der großen europäischen BSE-Krise weltweit angewandter Schnelltest zurückgeht.

Am zweiten Tag ging es dann tatsächlich ins X-Lab. Die beiden Biologiekurse beschäftigten sich mit der faszinierenden Welt der Gene sowie deren Manipulationsmöglichkeiten und mussten dabei ihre theoretischen Kenntnisse über Gentechnik aus dem Unterricht im Labor praktisch umsetzen. Dazu zählen die heute gängigen Methoden zur Vervielfältigung von DNA-Proben, der Einsatz von Restriktionsenzymen zum spezifischen Zerschneiden des Erbmaterials sowie von Gel-Elektrophoresen zur Auftrennung und zum Sichtbarmachen von DNA-Schnittstücken.

Die erste Gruppe arbeitete mit einem Gen, das die Information für ein Protein enthält, welches unter UV-Licht grün fluoresziert, also leuchtet. Sie übertrugen dieses Gen in Zwiebelzellen und überprüften mit den gängigen Methoden der Molekulargenetiker, ob sie dabei erfolgreich waren. Am Ende der Versuchstage leuchteten nicht nur die Zwiebelzellen, sondern auch die Gesichter der Schülergruppen, denen die Proteinexpression gelungen war. Der zweite Biologiekurs nutzte das neueste manipulative Werkzeug der Molekulargenetiker, die sog. Crispr/Cas9-Genschere, um in Leberzellen das rot fluoreszierende Protein dsRED auszuschalten, was auch dieser Gruppe gelang.

Die Teilnehmer*innen des Leistungskurses Chemie synthetisierten zunächst verschiedene Farbstoffe und untersuchten sie „photometrisch“, eine Untersuchungsmethode, die in allen naturwissenschaftlichen Forschungslabors praktiziert wird. An den Folgetagen sollten sich die Schüler*innen als Detektive betätigen: Wie echte Naturwissenschaftler versuchten sie dabei, die Strukturformel einer ihnen unbekannten organischen Substanz zu entschlüsseln. Dank der Nähe zur Universität Göttingen konnten spezielle Analyseverfahren genutzt werden, so z. B. die Massenspektrometrie und die NMR-Spektroskopie, die schließlich helfen konnten, die Struktur der Substanz bis ins Detail aufzuklären. Am Ende der Experimentiertage waren daher alle hocherfreut, die richtige Formel der bis dahin unbekannten organischen Substanz entschlüsselt zu haben. Dass es sich dabei um Zitronensäure handelte, erstaunte alle Teilnehmer*innen sehr.

Auch im Fach Physik vermag das X-Lab, den Schüler*innen ein realistisches Bild von den Anforderungen eines naturwissenschaftlichen Studiums zu vermitteln, eine Erweiterung ihrer naturwissenschaftlichen Allgemeinbildung. Dabei lernten sie auch, die Tätigkeit von Wissenschaftlern in der Forschung besser einzuschätzen. An Schulen ist das Sammeln solcher Erfahrungen in diesem Ausmaß nicht möglich, da dort weder eine vergleichbar gute Ausstattung noch ein vergleichbar umfangreicher zeitlicher Rahmen zum Experimentieren mit entsprechender Betreuung durch technische Assistenten realisiert werden können. Umso größer war auch die Begeisterung von Christoph Jurecka, dem Leiter des Physik-Leistungskurses, über die funktionierenden Experimente seiner Schützlinge.

„Wir hoffen, dass bei vielen ein Funke gezündet wurde – und haben bereits für nächstes Jahr die Fahrt mit den naturwissenschaftlichen Leistungskursen nach Göttingen reserviert“, so die mitgefahrenen Leistungskurslehrerinnen und –lehrer unisono. „Gerade als MINTeC Schule ist es uns ein großes Anliegen, unseren Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit zu geben, eine begründete Entscheidung für oder gegen ein Studium der MINT-Fächer fällen zu können“, so Martin Peppler, Direktor der Altkönigschule.

Die Gruppe der Altkönigschule im XLAB, einer zentralen Einrichtung der Universität Göttingen.

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