Praktikum im Heidelberger Life-Science Lab des dkfz
vom 27. Juli bis zum 7. August 2015
Von Sarah Engelbart, Grit Klöker, Juliana Naumann und Imke Sich
Ermöglicht durch die Auricher Wissenschaftstage machten wir vier, Sarah Engelbart, Grit Klöker, Imke Sich und Juliana Naumann, am 26. Juli auf den Weg ins süddeutsche Heidelberg, um dort ein zweiwöchiges Praktikum im Life-Science-Lab des DKFZs anzutreten.
Früh morgens trafen wir uns am Leeraner Bahnhof, um von dort gemeinsam mit der Bahn weiterzureisen. Am späten Nachmittag erreichten wir unser Ziel, mit einer leichten Verspätung und fuhren vom Bahnhof direkt zu unserer Jugendherberge im Neuenheimer Feld. Praktischerweise liegt das DKFZ ebenfalls im Neuenheimer Feld, sodass wir nur einen sehr kurzen Weg zu unserem Praktikum hatten.
Voller Vorfreude starteten wir am nächsten Tag in unser Praktikum.
Heidelberger Schloss mit Neckar
Neben uns Vieren bestand unsere Gruppe aus drei weiteren Praktikanten, die das Praktikum beim Landeswettbewerb von Jugend forscht gewonnen haben. Nach einer kurzen Kennlernrunde und einer Sicherheitsbelehrung ging es dann mit der Einführung im Labor los.
In der ersten Woche arbeiteten wir nur im Labor, wo wir mit den proteinbiochemischen Methoden starteten.
Bei der Gelelektrophorese haben wir Proteine charakterisiert. Dazu stellten wir spezielle Proteingele her, in denen wir die Proteine später durch eine Färbung sichtbar machten.
gefärbtes Proteingel nach dem Lauf
Danach haben wir uns der Molekular- und Zellbiologie zugewendet.
Bei der Molekularbiologie war es unser Ziel, eine Transformation und Agarosegelelektrophorese durchzuführen.
Dafür haben wir mithilfe alkalischer Lyse eine Plasmidpräparation (Minipräp) durchgeführt, dadurch konnten wir transformationskompetete Bakterien herstellen, bei denen eine genetische Veränderung möglich ist.
Im Anschluss daran haben wir die Bakterien auf Krebszellen gegeben, sodass diese die Plasmide in ihre eigene DNA einbauen. Unter dem Mikroskop ließ sich eine erfolgreiche Transformation erkennen: Die Plasmide beinhalten grün-floreszierende Proteine (GFP), die unter Fluoreszenzmikroskop den Zellkern grün leuchten lassen.
Für die Analyse benötigten wir bestimmte Restriktionsenzyme, welche lange DNA-Moleküle in definierte Bruchstücke zerlegen. Anschließend haben wir die Plasmid-Minipräp für die Agarosegelelektrophorese vorbereitet und wie bei den Proteinen, im Gel laufen lassen. Die DNA-Fragmente wurden nach der Größe/Struktur im Gel aufgetrennt, deren Banden wir unter UV-Licht fotografiert haben.
Im Bereich der Grundlagen für Zellbiologie haben wir Zellkulturen der HeLa-Zelllinie an der sterilen Sicherheitswerkbank hergestellt.
HeLa-Zellen stammen aus einer Gewebeprobe aus dem Gebärmutterhalskrebs von der afroamerikanischen Patientin Henrietta Lacks, die 1951 verstarb. Weltweit werden ihre Zellen in der Forschung eingesetzt, sodass man im Moment davon ausgeht, dass es ungefähr eine Tonne ihrer Krebszellen geben müsste.
Krebszellen
Außerdem haben wir die Zellzahl mit der Neubauer-Zählkammer anhand der Jurkat Zelllinie ermittelt. Jurkat-Zellen sind Leukämiekrebszellen von einem erkrankten 14-jährigen Jungen in den späten 70er Jahren. Zudem haben an den Zellen Apoptose und Nekrose herbeigeführt und uns die typischen Merkmale dieser Zelltode unter dem Mikroskop angeguckt.
Der letze Teil der Zellbiologie befasste sich mit der Kalziumphosphat Methode. Hier haben wir gelernt, wie wir Gene auf der tranfizierten DNA von Zellen mithilfe Kalziumphosphat-Kristallen exprimieren können. Nach einer gewissen Zeit konnten wir die Expression des GFP unter dem Fluoreszenzmikroskop nachweisen und analysieren.
Arbeiten an einer sterilen Werkbank
In der zweiten Woche haben wir neben Fluoareszenzmikroskopie und PCR vasierter Nachweisverfahren vor allem Abteilungen und Forschungsgruppen im Institut besucht. Als erstes hat uns Yvette Dörflinger das Elektronenmikroskop gezeigt. In vielen aufwändigen Schritten ist es ihr möglich, Proben so zu präparieren, dass sie diese mit Elektronen abbilden kann und ein Bild mit sehr hoher Auflösung erlangt.
Am nächsten Tag durften wir die Abteilung für präklinische Forschung, den Tierstall besuchen. Dort wurde uns gezeigt, wie die Versuchstiere gehalten werden und wie streng die Bedingungen sind, damit Wissenschaftler überhaupt mit den Tieren arbeiten dürfen.
Unsere nächste Station war die Radiologie, wo die Physiker an den hochauflösesten bildgebenden Verfahren, wie dem 7Tesla arbeiten. Sehr anschaulich wurde uns hier erklärt, wie ein Magnetresonanztomograph aufgebaut ist und arbeitet. Darüber hinaus haben wir mit Metallgegenständen Versuche im MRT gemacht und durften uns Aufnahmen von einem Knie und einem Gehirntumor angucken.
Unglaublich interessant war auch das Projekt von dem französischen Wissenschaftler Dr. Steeve Boulant über Infektionen und unser angeborenes Immunsystem, an dem er gemeinsam mit seiner Nachwuchsgruppe forscht. Er hat sich sehr viel Zeit für uns genommen und gemeinsam mit ihm durften wir sogar ein S2-Labor besuchen.
An unserem vorletzten Tag haben wir uns nur im Hauptgebäude des Instituts aufgehalten, um uns das FACS angucken und erklären lassen zu können. Darauf folgend haben wir den Krebsinformationsdienst besucht, der eine unglaublich wichtige Institution sowohl für Krebspatienten und deren Angehörige, als auch für Interessierte ist. Am letzten Nachmittag hatten wir dann zum Abschluss ein Meeting mit der Pressesprecherin Stefani Seltmann, die uns alles über das DKFZ selbst und die Krebsforschung erzählt hat.
Am letzten Tag haben noch eine DNA-Gelelektrophorese durchgeführt und zum Abschluss ein gemeinsames Bild gemacht. Bei der anschließenden Abschlussrunde haben wir unserer Betreuerin Anja Reimann ein Geschenk von uns übergeben, gemeinsam Kokoshefezöpfe gegessen und die letzten zwei Wochen Revue passieren lassen. Schließlich fuhren wir am Nachmittag mit vielen neuen Erkenntnissen und Erfahrungen wieder zurück nach Hause.
Wir vier auf dem Königsstuhl mit Heidelberg im Hintergrund
Doch natürlich haben wir in Heidelberg unsere Zeit nicht nur in den Laboren und Büros des DKFZs verbracht. Am Wochenende und den Nachmittagen haben wir unsere Freizeit sehr ausgiebig genutzt und viel unternommen. Heidelberg ist eine sehr schöne Stadt, welche auch für junge Leute viel bietet. Natürlich gehört es dazu, das Heidelberger Schloss und die Alte Brücke zu besichtigen. Dies haben wir auch direkt am ersten Tag getan. Ein anderes Highlight ist die Bergbahn, welche den Königsstuhl hinauffährt. Von oben hat man einen atemberaubenden Blick auf die gesamte Innenstadt. Fast täglich besuchten wir die Eisdiele ,,Schmelzpunkt’’, weil wir von dem Eis nicht genug bekommen konnten. Wir sind auch ziemlich oft essen gegangen, da wir nur mittags im Institut essen konnten. Die Restaurants waren meistens ziemlich gut. Direkt bei der Jugendherberge ist das Tiergartenfreibad, ein großes Freibad in Heidelberg. Dort waren wir zweimal schwimmen und Imke und Grit sind sogar vom 10-Meter Turm gesprungen. Am Samstag hatten wir einen freien Tag, den wir tagsüber zum Einkaufen genutzt haben. Die Geschäfte in Heidelberg haben ein tolles Angebot. Des Weiteren waren wir noch im Kino, haben einigermaßen viel Sport gemacht und haben es die zwei Wochen in Heidelberg einfach genossen. Am Donnerstagabend sind alle Praktikanten gemeinsam essen gegangen, also eine Art Abschiedsessen. Unsere Betreuerin konnte leider nicht mitkommen. Mit den anderen Praktikanten haben wir uns alle sehr gut verstanden und haben auch öfter etwas mit ihnen unternommen. Unsere Zeit in Heidelberg ging sehr schnell rum und es hat sich wirklich gelohnt, zwei Ferienwochen für dieses Praktikum zu opfern.
Wir danken den Auricher Wissenschaftstagen für das Ermöglichen unseres Praktikum im Life Science Lab und für die tollen Erfahrungen, die wir sammeln durften. Außerdem danken wir dem Deutschen Krebsforschungszentrum und Anja Reimann, dass wir für zwei Wochen ein Praktikum in Heidelberg machen durften.