Aus dem Innenleben der Tomate

LANGE NACHT DER WISSENSCHAFTEN Unterwegs im Botanischen Garten und Botanischen Museum

Molekularbiologin Birgit Gemeinholzer über ihr Mitmach-Experiment bei der „Langen Nacht“

Dem Erbgut der Tomate können Besucher im Molekularlabor nachspüren – mit ganz einfachen Mitteln, die in jedem Haushalt vorkommen. Foto:Pixelio

Einmal wie ein Forscher mit DNA hantieren und die Erbanlagen einer Pflanze zum Vorschein bringen – das ist heute Abend im Molekularlabor des Botanischen Gartens und Botanischen Museums der Freien Universität möglich. Die wissenschaftliche Leiterin des Labors, Dr. Birgit Gemeinholzer, erklärt im Gespräch mit Gesche Hohlstein, wie die Besucher der „Langen Nacht“ in das Innenleben der Tomate eintauchen können.


Was ist während der „Langen Nacht der Wissenschaften“ bei Ihnen im Molekularlabor zu erleben?

Heute Abend können unsere Besucher selber in einen Laborkittel schlüpfen, mit Pipetten hantieren und aktiv experimentieren. Wir bieten in unserem DNA-Labor einen Versuch an, in dem die DNA – ein langes Molekül, das die Erbanlagen enthält – aus einer Tomate isoliert und damit für jeden sichtbar wird. Wer also in die molekulare Welt der Tomate eintauchen will, ist bei uns ganz richtig.

Was benötigen Sie für diesen Versuch?

Es ist erstaunlich einfach: Wir verwenden extra Chemikalien, die jedem ein Begriff und sogar in jedem Haushalt vorhanden sind. Damit sind die verwendeten Zutaten nicht fremd und die chemischen, biochemischen und physikalischen Prozesse nicht so abstrakt. Das Experiment ist so viel leichter nachvollziehbar: Wir kochen und rühren, verwenden Wasser, Waschmittel, Alkohol, Salz und gebrauchen einen Mixer und einen Kaffeefilter.

Birgit Gemeinholzer ist wissenschaftliche Leiterin des Molekularlabors des Botanischen Gartens und Botanischen Museums der Freien Universität Berlin. Foto: privat

Wie ist es denn zu erklären, dass die DNA aus einer Tomate isoliert werden kann?

Die DNA liegt im Zellkern. Das heißt, wir müssen zuerst die Tomate zerkleinern, die Zellen aus dem Gewebeverband lösen und dann die Zellen und Zellkerne öffnen, um an die Chromosomen, in denen die Gene enthalten sind, heranzukommen. Dann trennen wir die ganzen übrigen Zellbestandteile, wie die Zellwand und die Zellorganellen, von der DNA ab, damit diese isoliert vorliegt und aus der Lösung gefiltert werden kann. Damit alles erfolgreich funktioniert und die DNA beim Experiment nicht zerstört wird, müssen wir einen ganz genauen Ablaufplan einhalten.

Wie sieht die DNA aus?

Faszinierend. Für mich: wie ein weißer Glibberwurm.

Ist dieses Experiment auch für Kinder geeignet?

Das Experiment dauert zwei Stunden. Wir haben die Erfahrung gemacht, dass unser Angebot erst ab 16 Jahren geeignet ist. Jüngere Kinder können aber zusehen.

Mit der DNA einer Tomate assoziieren viele den Begriff Gentechnik. Ist das tatsächlich Gegenstand Ihrer Forschung?

Nein, ganz im Gegenteil. Meine Kollegen und ich sind Molekularbiologen und keine Gentechniker. Ein Gentechniker interessiert sich dafür, die natürliche Abfolge der Basen, also die Sequenz der DNA, zu manipulieren. Damit erzielt ein Gentechniker eine Veränderung des Erbgutes der Pflanze, etwa einer Tomate, die dann vielleicht neue Eigenschaften, wie eine härtere Fruchtschale, aufweist. Daran sind starke wirtschaftliche Interessen gekoppelt.

Was genau interessiert Sie?

Uns Molekularbiologen interessiert, wie die natürliche Abfolge der Basen in der DNA eines Organismus aussieht. Damit haben wir ein Merkmal, mit dem wir einen Organismus mit einem anderen vergleichen können, um Hinweise auf die Ähnlichkeit oder Verschiedenheit von Lebewesen zu erhalten. Mittels dieser Vergleiche lassen sich Hinweise auf die Verwandtschaft von Organismen und den potenziellen Verlauf der Evolution rekonstruieren. Wir analysieren also hier im Institut die Erbanlagen von Pflanzen, beispielsweise von Korbblütlern – also Vertretern von Salat und Löwenzahn –, um die Evolution und die Systematik von Pflanzen sowie die Bildung und das Entstehen von Arten zu erforschen. Während des Experimentes können wir den Teilnehmern der „Langen Nacht“ vermitteln, wie unsere Forschung aussieht.

Heißt das, dass Sie mit Ihrer molekularbiologischen Forschung keine wirtschaftlichen Interessen verfolgen?

Wir betreiben Grundlagenforschung, die im internationalen Rahmen Maßstäbe setzen soll, um der Wissenschaft zugute zu kommen. Dafür ist selbstverständlich eine Finanzierung notwendig. Wir haben beispielsweise gerade ein Projekt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft bewilligt bekommen, das im vergangenen Monat gestartet ist: der Aufbau eines DNA-Bank-Netzwerkes. Das Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, eine in Deutschland bislang fehlende DNA-Sammlungsinstitution für die biologische Forschung aufzubauen. Weltweit einzigartig ist dabei das Konzept, DNA-Banken mit sich ergänzendem Sammlungsschwerpunkt zu vernetzen und biowissenschaftlichen Nutzern über ein gemeinsames Online-Portal zugänglich zu machen, um DNA einlagern oder anfordern zu können. Von den vier Projektpartnern haben der Botanische Garten und das Botanische Museum Berlin-Dahlem die Koordination des DNA-Bank-Knoten Botanik inne, und wir übernehmen auch die Hauptkoordination beim Aufbau des Netzwerkes.

Für das Experiment „DNA zum Begreifen – aus dem Innenleben der Tomate“ sind jeweils neun Personen zugelassen. Der Versuch dauert etwa zwei Stunden. Ort: Molekularlabor des Botanischen Gartens und Botanischen Museums, Zeit: 18, 20 und 22 Uhr, Teilnahme ab 16 Jahren.

Birgit Gemeinholzer ist wissenschaftliche Leiterin des Molekularlabors des Botanischen Gartens und Botanischen Museums der Freien Universität Berlin