Pflanzen passen sich durch eine spontane Veränderung ihrer Gene an neue Umweltbedingungen an. Somit können sie zum Beispiel beim ständigen Wettrüsten mit Pflanzenschädlingen mithalten. Gerade diese Gene zur Schädlingsabwehr sind es aber auch, die verhindern, dass sich einstmals verwandte Arten noch ungehindert fortpflanzen können.
Wenn Pflanzenforscher mit ihren hochmodernen Geräten den Pflanzen alle möglichen Informationen entlocken, stehen sie am Ende vor einem Haufen Zahlen. Zahlen, die etwas über den Gehalt an Zuckermolekülen oder Fettsäuren aussagen, die die Aktivität der Zellatmung oder der Photosynthese beschreiben. Mit Hilfe von Berechnungen versuchen die Forscher dann, Beziehungen zwischen den analysierten Stoffen und wichtigen Variablen, wie zum Beispiel der Biomasseproduktion, herzustellen.
Wusstet du, dass Blätter eine ganz bestimmte Zellanatomie besitzen und diese hauptsächlich davon abhängt, wie sie Photosynthese betreiben? Die Zellen der C3 und C4-Pflanzen haben eine ganz bestimmte Anordnung, wodurch man sie ganz einfach unterscheiden kann.
Mit unseren Bastelbögen könnt ihr euch eigene kleine Blattmodelle basteln und genau sehen, wie C3- und C4-Pflanzen aufgebaut sind und worin sie sich unterscheiden:
DNA – Deoxyribonucleic acid – ist der englische Begriff für unser Erbgut. Forscher analysieren die DNA im Labor, aber auch Du kannst sie zu Hause mit einfachen Haushaltschemikalien aus Früchten selbst isolieren und somit sichtbar machen.
Wie das geht? Hier findet ihr ein einfaches Protokoll:
Hier gibt es unser Protokoll als PDF zum ausdrucken und herunterladen:
Übrigens: Zur Isolation der DNA kann neben diversem Obst (Erdbeere, Kiwi, Banane, etc.) auch Gemüse (z.B. Tomaten) verwendet werden. Wir wünschen Euch viel Erfolg beim Ausprobieren und hoffen, die DNA Isolation klappt auch bei Euch zu Hause! Hinterlasst doch gern einen Kommentar.
In unserer Youtube-Reihe „Komm ins Beet“ zeigt euch Ella in unserem Video, wie einfach sie die DNA von Bananen zuhause isoliert hat.
Komm ins Labor! – DNA Isolation in der Küche
In diesem Video zeigen wir Euch, wie man zuhause in der Küche die Erbsubstanz (DNA) mit einfachen Haushaltschemikalien aus Früchten innerhalb von wenigen Minuten selbst isolieren kann.
Kunststoffe haben in unserer Welt überragende Bedeutung erlangt. Egal ob für die Verpackung von Lebensmitteln oder Elektrogeräte, Kunststoffe haben viele Vorteile und doch auch einen großen Nachteil: sie werden aus dem endlichen Rohstoff Erdöl hergestellt.
In fast jedem Kochbuch findet sich ein Kapitel zu Kartoffelgerichten. Kartoffeln sind vor allem bei uns ein wichtiges Grundnahrungsmittel. Eine weitere große Bedeutung kommt ihnen in der Industrie zu . Die Textil-, Papier- und Klebstoffhersteller sind dabei besonders scharf auf die Kartoffelstärke; besser gesagt auf das Amylopektin.
Prognosen zufolge wird in den nächsten 40 Jahren die Weltbevölkerung vermutlich auf über zehn Milliarden Menschen anwachsen. Alle diese Menschen haben einen Anspruch auf Nahrung und Energie. Da die fossilen Brennstoffe endlich sind und darüberhinaus bei ihrer Verbrennung Treibhausgase wie Kohlenstoffdioxid freisetzen und dadurch den Klimawandel vorantreiben, widmet sich die Forschung vermehrt dem Thema Energiegewinnung aus Pflanzen.
Read MoreMit Hilfe der verschiedenen Blotting-Methoden ist es Möglich DNA (Southern Blot), RNA (Northern Blot) oder ganzen Proteinen (Western Blot) von einem Elektrophorese-Gel auf eine Zielmembran zu übertragen, um sie biochemisch nachzuweisen. Hiermit kann man diese Moleküle nun identifierzieren und quantifizieren. Die Gel-Elektrophorese erklären wir euch in diesem Beitrag: Gel-Elektrophorese.
Anhand der Forschungsarbeit unserer Doktorandin Mercedes wollen wir euch im folgenden die drei Methoden genau erklären und vorstellen.
Um die Fotosynthese bei Pflanzen besser zu verstehen, hat Mercedes – Doktorandin am Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm – in eine Tabakpflanze ein Gen eingebracht, das die Fotosynthese verbessern könnte. Wie sie das Gen in die Pflanze einbringt und wie sie in ihrer Forschung vorgeht, hat sie in dem Film „Vom Gewächshaus ins Labor“ bereits gezeigt.
Nun muss sie schauen, ob das Gen, das sie interessiert tatsächlich in das Erbgut der Pflanze eingebracht wurde, ob es dort aktiv ist und ob es last but not least auch tatsächlich das entsprechende Protein bildet. Dazu trennt sie zunächst jeweils die verschiedenen Bestandteile (DNA, RNA, Proteine) durch Gel-Elektrophorese nach ihrer Größe auf. Die aufgetrennten Moleküle macht sie anschließend durch die Methode des Southern, Northern bzw. Western Blot sichtbar. So kann sie feststellen, ob das Gen ins der pflanzliche Genom integriert ist, ob es aktiv ist und ob auch tatsächlich das entsprechende Protein gebildet wird. Ist dies der Fall, so kann sie weiter untersuchen, welche Wirkung das eingebrachte Gen auf die Fotosynthese hat, ob es tatsächlich die Fotosynthese verbessert oder eher das Gegenteil der Fall ist.
Die Bezeichnungen Southern, Northern und Western Blot haben nichts mit den Himmelsrichtungen zu tun. Edwin Southern entwickelte in den 70er Jahren die molekularbiologische Methode zur Untersuchung von DNA-Sequenzen. In Anspielung an seinen Namen wurde der Nachweis von RNA-Sequenzen mit Northern Blot bezeichnet und der Nachweis von Proteinen als Western Blot.
In unserer Video-Reihe „Pimp your brain“ erklären Wissenschaftler des Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, wie sie bei ihrer Forschung vorgehen.
Weitere Videos findet Ihr auf unserem Youtube-Kanal!
Weitere Infos zum Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie gibt es unter http://www.mpimp-golm.mpg.de.
Die Gel-Elektrophorese ist eine in der Molekularbiologie, Biochemie und Lebensmittelanalytik häufig eingesetzte Methode um verschiedene Moleküle voneinander zu trennen.
Mercedes Diez Cocero möchte die Fotosynthese der Pflanzen besser verstehen. Die spanische Doktorandin am Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm hat deshalb ein Gen in Tabakpflanzen eingebracht, das die Fotosynthese verbessern könnte.
Wie sie das macht, wie sie die Pflanzen im Gewächshaus anzieht und wie sie die Pflanzen für die Analyse aufarbeitet erläutert sie in diesem Filmbeitrag.
Wie Mercedes in ihrer Forschung vorgeht, hat sie zuvor im Film „Vom Gewächshaus ins Labor“ erklärt.
Weitere Videos findet Ihr auf unserem Youtube-Kanal @MPIMP Potsdam Golm!
Weitere Infos zum Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie gibt es unter: www.mpimp-golm.mpg.de
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