Das Tumorsuppressor-Protein p53 gilt aufgrund seiner zellkontrollierenden Funktion auch als „Wächter des Genoms“. Anhand des p53 beschäftigen wir uns mit den Möglichkeiten, Krebserkrankungen frühzeitig zu erkennen und Krebsrisiken abzuschätzen. Das p53-Gen ist in etwa 50% aller diagnostizierten Tumorerkrankungen mutiert. Eine sehr häufig auftretende Punktmutation führt dabei zum Verlust einer Schnittstelle für das Restriktionsenzym BsaWI. Wir untersuchen im Kurs isolierte Patienten-DNA auf das Vorhandensein dieser Mutation mit Hilfe einer Polymerase-Kettenreaktion (PCR) mit anschließendem Restriktionsverdau sowie Dokumentation der Ergebnisse im Agarose-Gel.

Ein verändertes p53-Protein verliert nicht nur seine Funktionstüchtigkeit als „Kontrolleur“ im Zellzyklus, sondern kann auch zu einer Immunreaktion des Körpers führen. Im Blut vorhandene Antikörper gegen p53 können also ebenso als Nachweis einer Mutation im p53-Gen dienen und dementsprechend auch auf eine eventuell vorhandene Erkrankung hinweisen. Mit Hilfe des ELISA-Testverfahrens untersuchen wir verschiedene Patientenseren auf das Vorhandensein solcher Antikörper. Die fotometrische quantitative Bestimmung ermöglicht uns die Interpretation der gewonnenen Daten.

Bezug zu Bildungsplaninhalten

• Die Replikation der DNA beschreiben und deren Bedeutung für die Zellteilung erklären
• Die Proteinbiosynthese beschreiben und den genetischen Code anwenden
• Beschreibung möglicher Auswirkungen von Mutationen (z. B. Variabilität, Krankheiten)
• Erläuterung von Werkzeugen und Verfahren der Molekularbiologie (Restriktionsenzyme, Plasmide, PCR, Gelelektrophorese)
• Ein molekularbiologisches Experiment durchführen und auswerten
• Die humorale und zelluläre Immunantwort am Beispiel einer Infektionskrankheit im Hinblick auf die Kooperation von Immunzellen beschreiben (Signalstoffe, Zell-Zell-Kontakte)
• Die Vielfalt der Antikörper und Rezeptoren erklären (somatische Rekombination, klonale Selektion)
• Eine Nachweismethode beschreiben (ELISA-Test) und mögliche Therapieansätze erläutern

Gewünschte Vorkenntnisse
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:

• Aufbau der DNA
• Polymerase-Kettenreaktion
• Restriktionsverdau
• Mutationen
• Prinzip des ELISA, Aufbau und Funktion von Antikörpern
• Prinzip der Elektrophorese

Voraussetzung für die Buchung dieses Laborkurses mit der Schulklasse ist der einmalige Besuch der Lehrerfortbildung. Hier erhalten Sie wertvolle Hinweise zum Kursablauf und zur notwendigen Vorbereitung im Unterricht.