Synthetische Biologie am Prüfstand der Schule

Ein Blick in den Baukasten des Lebens

„Synthetische Biologie“ nennt sich ein aufstrebender Zweig der Naturwissenschaften, der sich mit der künstlichen Erschaffung von biologischen Systemen nach dem Baukastenprinzip beschäftigt. Schüler/innen und Schüler der HLFS Ursprung setzen sich in einem Schulprojekt umfassend mit den Möglichkeiten und Gefahren der „SynBio“ auseinander.

Während im Labor die Möglichkeiten der „Synthetischen Biologie“ – kurz „SynBio“ – praktisch erprobt werden, organisiert man für die Öffentlichkeit eine Podiumsdiskussion zu den ethischen Fragen der neuen Disziplin. Dr. Nediljko Budisa vom renommierten Max-Planck-Institut in München und Dr. Markus Schmidt, Leiter des EU-Projekts „SynBioSafe“, sprechen mit den Schüler/innen über brisante Fragen: Wie weit darf die künstliche Herstellung von biologischen Systemen gehen? Was sind die Risiken, wenn z. B. Krankheitserreger synthetisch hergestellt werden können?

Aber auch im Schullabor kommt man unterdessen zu respektablen Ergebnissen. So gelang es den jungen Forscher/innen bereits, in das Enzym Amylase zwei synthetische Aminosäuren zu integrieren mit dem Ziel, dessen Struktur und Eigenschaften zu verändern. Amylase ist ein im großen Stil industriell eingesetztes Enzym, das Stärke in Zucker verwandelt, z. B. in der Bioethanolproduktion. Die Schüler/innen wollen zeigen, dass die Modifikation von komplexen biologischen Molekülen mit Hilfe der „SynBio“ und in naher Zukunft damit auch beachtliche Energieeinsparungen möglich sind. Für ihren genialen „Kunstgriff“ erhielten die Schülerinnen und Schüler bereits den 1. Preis bei „Jugend innovativ“ in der Kategorie Klimaschutz. Sie werden ihre synthetische Amylase nun auf Wissenschaftsmessen in London und Lissabon vorstellen.

Ziele

  • Erlernen modernster Labortechniken
  • Erlernen von sicheren Arbeitsweisen im Mikrobiologielabor
  • Soziales Lernen im Team
  • Bearbeiten und Verstehen von wissenschaftlichen, englischen Texten
  • Faktenwissen aus der Molekularbiologie einordnen und vernetzen können
  • Nutzen und Gefahren von Gentechnik und „SynBio“ einschätzen können
  • Notwendigkeit von Sicherheitsbestimmungen und Ethikregel verinnerlichen
  • Eigene Meinung bilden und mit Argumenten unterlegen können
  • Wissenschafltiche Publikation mit Schüler/innen als Co-Autor/innen

Methodik

  • Schüler/innen organisieren sich das Projekt gemeinsam mit den Expert/innen selbst
  • Schüler/innen führen unter Begleitung der Wissenschafter und des Projektleiters den gesamten Arbeitsablauf im Schullabor selber durch, erstellen den Businessplan, das Laborprotokoll, züchten die Bakterien, exprimieren die synthetische Amylase, halten Sicherheits- und Hygienebestimmungen ein, dokumentieren online die Arbeit im projekteigenen Wissensmanagementtool, überprüfen die Ergebnisse dann am Max-Planck-Institut in Martinsried mit High-Tech-Geräten, diskutieren mit Expert/innen der Organisation for International Dialogue and Conflict Management über Sicherheits- und ethische Aspekte der synthetischen Biologie, erstellen den Endbericht, die Website und Presseaussendungen

Nähere Informationen
http://synbio.ursprung.at
http://amylase.ursprung.at

Text: Projektleitung

Dieses Projekt ist bereits abgeschlossen.