Sekundarstufe II

Krebsdiagnostik p53

Themenfeld: Biologie // Klasse: Kursstufe
Im Kurs vermitteln wir grundlegende molekularbiologische Techniken, die auch in der Krebsdiagnostik ihren Einsatz finden. Unter anderem weisen wir eine Mutation im p53-Tumorsuppressor-Gen nach.

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 verschiedener 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.

  • Kursdauer
    6,5 – 7,0 Stunden
  • Kursort
    Bis Januar 2019 auf unserem Wissenschaftsschiff „MS experimenta“. Ab Februar 2019 im Elisabeth-Kalko-Labor
  • Start
    9:15 Uhr
  • Teilnehmerzahl
    max. 26 Teilnehmer
  • Kosten
    8,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 60,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.