Warum ist die Blume blau? Einblick in ein Schülerpraktikum an der TU Braunschweig

Wieso sind eigentlich die Blüten einiger Pflanzen rot und andere blau? Fragen wie diese sind Kernbestandteil der Forschung in der Arbeitsgruppe für Pflanzenbiotechnologie und Bioinformatik an der Technischen Universität Braunschweig. Maya Höstje hat hier zwei Wochen lang ein Praktikum absolviert und berichtet im Magazin von ihren Erfahrungen.

Schülerin Maya Höstje bei der Laborarbeit. Bildnachweis: Katharina Wolf/TU Braunschweig

Die Arbeitsgruppe befasst sich hauptsächlich mit der Genetik von Pflanzen, um deren Stoffwechselwege zu analysieren. Dadurch kann auch ergründet werden, wie beispielsweise gewisse Farbstoffe produziert werden, die für die Blütenfarbe zuständig sind. Dafür können Verfahren angewendet werden, die ich in der Zeit meines Praktikums kennenlernen durfte.

Um diese Verfahren praktisch mitzuerleben, habe ich in den ersten Tagen die Arbeit einer promovierenden Mitarbeiterin begleitet, die an der dunklen Pigmentierung von Pflanzen forscht. Als Teil des Projekts haben wir eine Polymerase-Ketten-Reaktion, kurz PCR, durchgeführt. Dieses Verfahren ist in der Wissenschaft weit verbreitet und Vielen wahrscheinlich im Zusammenhang mit den Corona-PCR-Tests bekannt. Durch das Protein Polymerase können DNA-Fragmente vervielfältigt werden, um diese daraufhin näher zu untersuchen. Mithilfe eines weiteren Verfahrens, der Gelelektrophorese, kann die Größe des Fragments untersucht werden. Da die Größe nun berechenbar ist, wird mit diesem Verfahren der Erfolg der vorherigen Reaktionen untersucht.

Blüte des Heimischen Fingerhuts (Digitalis purpurea). Die Ergebnisse der Genom-Untersuchungen der Digitalis-Pflanze sind in einem Paper erscheinen (https://doi.org/10.1101/2024.02.14.580303), Bildnachweis: Jakob Horz/TU Braunschweig

In den folgenden Tagen durfte ich einem Master-Studenten in seiner Forschung zu den Unterschieden in der Pigmentierung der Pflanze Fingerhut helfen. Dafür haben wir eine Genextraktion durchgeführt, um die Pflanzen zu genotypisieren, also ihre DNA voneinander zu unterscheiden. Die extrahierte DNA wird auch hier nochmal durch eine PCR vervielfältigt. Die Ergebnisse der darauffolgenden Gelelektrophorese zeigten die Unterschiede der Pflanzen-DNA durch die verschiedenen Größen der Fragmente.

Als Abschluss durfte ich sogar meine erste eigenständig durchgeführte PCR und Gelelektrophorese durchführen. Dabei konnte ich mein Wissen testen, das ich mir in den vergangenen zwei Wochen angeeignet habe. Zu Beginn des Praktikums hätte ich mir dies wohl nicht zugetraut, doch dadurch, dass ich konsequent daran gearbeitet habe, so viel wie möglich zu verstehen und nachzuvollziehen, konnte ich am Ende selbstständig die gelernten Verfahren anwenden.

In den ersten Tagen war das ganz schön viel Wissen auf einmal. Es wurde von Begriffen geredet, die ich noch nie vorher gehört hatte, und ich versuchte nun auf dieser Grundlage teils sehr komplexe Vorgänge zu verstehen. Doch je mehr Zeit ich am Arbeitsplatz verbrachte, desto besser wurde mein Verständnis für die Abläufe von Experimenten und für die Funktionen der Geräte. Ohne den großen Praxisanteil wäre dies jedoch nicht möglich gewesen, denn ich durfte bei den oben beschriebenen Verfahren unter Anleitung alles selbst ausprobieren. Alle Mitarbeiter*innen waren dabei stets bemüht, mich mit einzubeziehen und haben mir mit viel Geduld die Zusammenhänge erklärt, wofür ich sehr dankbar bin.

Insgesamt hat mir das Praktikum eine sehr intensive, aufschlussreiche Zeit ermöglicht, in welcher ich mir nicht nur Wissen zu der dortigen Arbeit aneignen, sondern auch neue Eindrücke durch meinen zweiwöchigen Aufenthalt allein in Braunschweig sammeln konnte.

Auch die Bemühungen des Wissenschaftsforums der Schule haben dazu beigetragen, dass ich unglaublich viele neue Erfahrungen machen konnte. So wurde ich beispielsweise in der Kontaktaufnahme mit dem Institut und während des Praktikums unterstützt, wodurch das Praktikum überhaupt erst zustande gekommen war.

Maya Höstje