Genetik und Entwicklungsbiologie

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© NatLab

Warum unterscheiden sich Personen äußerlich, wenn doch alle Menschen in 99% ihrer Gene übereinstimmen?
Was muss man wissen, um Krankheiten frühzeitig erkennen zu können?
Wie kann man Mendels Erkenntnisse durch einen tiefen Blick in Drosophilas Augen verstehen lernen?

Antworten auf diese spannenden Fragen liefern die genetischen Experimente in diesem Kurs. Außerdem lernen die Schülerinnen und Schüler den kuriosen Schleimpilz Dictyostelium discoideum kennen, der einfach so als Zusammenschluss von Einzellern entsteht.

Einfach so? Welche interessanten Mechanismen wirklich hinter diesem Phänomen stecken und wie dieses Wissen zu einem besonderen Verständnis von Kommunikationsprozessen auf verschiedenen Niveaus führt, wird mit Hilfe  entwicklungsbiologischer Forschungsansätze vermittelt. Dieser Kurs ermöglicht umfassende Einblicke in die genetische und entwicklungsbiologische Forschung.

Zur sinnvollen Integration des Laborbesuchs in den Unterricht empfehlen wir dringend die vorherige Teilnahme der begleitenden Lehrkraft an der entsprechenden kostenlosen Fortbildung. Die TeilnehmerInnen werden bei der Vergabe von Kursterminen bevorzugt.

Buchen Sie hier einen Kurs! (maximale Teilnehmerzahl: 18)

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Die moderne Molekularbiologie ermöglicht den Zugang zum Bauplan des Lebens: DNA und Gene können im Einzelnen untersucht werden. Genetische Studien helfen dabei die Prozesse der Zelle, der Organe und des Organismus zu verstehen und bieten uns einen neuen Blick auf das Leben. In diesem Zyklus lernt ihr die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und das Phänomen des Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus (RFLP) kennen. Ergänzend zu molekularbiologischen Methoden wenden Sie bioinformatische Analysen an, um die Unterschiede zweier Individuen auf der DNA-Ebene festzustellen – so werden Informationen gewonnen, die in der heutigen Medizin eine wichtige Rolle einnehmen.

Die klassische Genetik bildet die Grundlage für das Verständnis der molekularen Mechanismen der Vererbung. Hierbei leistet der berühmte Modellorganismus Drosophila melanogaster gewohnt gute Arbeit. Die Genkaskaden, die zur Bildung der Augenfarbe der Taufliege führen, können mit Hilfe der Mendel’schen Regeln analysiert werden. Neben dem in der Forschung weit verbreiteten Reduktionsansatz machen wir uns in diesem Experiment ein statistisches Verfahren zunutze, um die Vererbung und Synthese der Pigmente zu verstehen.

Der Schleimpilz Dictyostelium discoideum ist ein wahres Wunder der Natur: unter Mangelbedingungen bilden die einzelligen Amöben einen Verband. Sie bilden einen Fruchtkörper, der die Bildung von Sporen begünstigt – die dann die Knappheit überstehen können. Dieser Prozess ist ein Beispiel für Vorgänge der Kommunikation von Zellen, denn der Zusammenschluss muss gut koordiniert sein. Die Differenzierung gleichartiger Zellen zu einem Zellverband mit Zellen unterschiedlicher Spezialisierung ist die Grundlage für die Funktionalität mehrzelliger Systeme wie beispielsweise des Menschen.