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DNS - einmal anders
Im Zusammenhang mit der Vererbungslehre wird ja auch auf die berühmte DNS als Schlüsselsubstanz für die Erbinformation hingewiesen. Mittlerweile gehört das Kürzel DNS oder sogar der volle Name (Desoxyribonukleinsäure) zum Allgemeinwortschatz und ist auch in den Medien verbreitet. Zur Genüge gibt es Darstellungen und Modelle zum Aufbau der DNS aus den Bausteinen (Nukleotide), zur Verdoppelung der DNS und zur Eiweisssynthese.
Aber gesehen haben die wenigsten Schülerinnen und Schüler die DNS. Sie ist jedoch sehr einfach und eindrücklich darzustellen. Der Versuch kann in einem naturkundlichen Praktikum von den Schülerinnen und Schülern selbst oder als Demonstrationsversuch problemlos durchgeführt werden. Der unmittelbare Kontakt mit der stofflichen Natur der DNS kann Auslöser für verschiedene Zugänge und Diskussionen in der Vererbunglehre sein, z.B. fädige Struktur, Grösse und Dimensionen der DNS (beim Menschen pro Zelle DNS-Fäden von ca. 2 m Länge mit 3 Milliarden Basenpaaren), was macht man in der Gentechnologie?, Untersuchungsmethoden in der Zellbiologie, Chromosomen mit aufgewickelter DNS, etc.
Isolation und Darstellung von DNS
Die verschiedenen Zellen enthalten unterschiedlich viel Kernmaterial, bekanntlich bestehen ja Spermienzellen fast nur aus Kernmaterial. Thymuszellen (Milke, Kalbsbries) enthalten ebenfalls fast nur Kernmaterial. Sie sind deshalb geeignet, um DNS, welche sich im Kern befindet, darzustellen.
Ein nussgrosses Stück Milke wird mit Schere und Pincette in einer hohen Petrischale oder einem Becherglas zerkleinert und mit 20 ml Leitungswasser versetzt, evt. - falls vorhanden - mit einem Stabmixer gemixt. => Aufschluss der Zelle.
Die entstehende trübe Lösung wird durch ein Teesieb, welches mit einem Stück Verbandgase ausgelegt ist, filtriert. => Bindegewebe und nicht aufgeschlossene Zellen bleiben zurück.
Das Filtrat ist weitgehend eine Suspension von Kernmaterial. Um die DNS aufzuschliessen, muss nun noch die Kernmembran zerstört werden.
Ein grosses Reagenzglas wird zu einem Drittel mit mit Filtrat gefüllt und mit einer Pipette 7 Tropfen 25% - Natriumdodecylsulfatlösung zugegeben ( ist vielleicht beim Kollegen in der Chemiesammlung vorhanden, sonst Bezug über Apotheke, Drogerie, Merck, Chemie Grogg in Bern*), die trübe Suspension wird klarer. => das Natriumdodecylsulfat ist ein Tensid (Entspanner) und zerstört die Bindung der Moleküleder Kernmembran, so dass die DNS aufgeschlossen wird. Die Lösung besteht nun zum grössten Teil aus DNS, neben einigen Proteinen und Lipiden (je klarer desto reiner punkto DNS ). Die gelösste DNS kann nun mit absolutem Alkohol ausgefällt werden.
Sorgfälltig werden ins Reagensglas 4 ml 96% kaltes Ethanol gegeben (Aufbewahrung des Ethanol im Kühlschrank), die die DNS - Lösung wird sorgfälltig überschichtet. An der Grenzschicht der beiden Flüssigkeiten fallen dichte weisse DNS-Fäden aus, welche mit einer langen dünnen Nadel ( zB. Impföse) oder einem Stück dünnen Draht oder einem ausgezogenen, gebogenen Glasstab herausgezogen werden und "endlos" aufgewickelt werden können. => Der "Stoff" DNS wurde isoliert.
Die Fäden können auch unter dem Mikroskop betrachtet werden: erkennen von weiteren verwickelten Fäden.
Je nach Klasse und Interesse kann diskutiert werden, wo Verbesserungen
zur reinen Isolierung vorgenommen werden müssten (bessere Filtration,
stehenlassen der Suspension, Entfernung der Eiweisse und Lipide vor der
Ausfällung etc.), für einen ersten Versuch genügt jedoch
das beschriebene Vorgehen.
*Falls Natriumdodecylsulfat nicht vorhanden ist, kann der Versuch unter Umständen auch mit einem gewöhnlichen Abwaschmittel (enthalten meist diesen Stoff) durchgeführt werden, sofern das Mittel nicht zu stark seifenhaltig ist.
Viel Vergnügen