Praktikum am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

Wir konnten vom 16. Bis zum 24. Oktober 2022 an einem Stipendium im Rahmen der Auricher Wissenschaftstage am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik teilnehmen. Unser Bericht ist in Form eines Praktikumstagebuches gestaltet.

Sonntag, 16. Oktober 2022

• Zugfahrt von Leer nach Berlin
• Ankommen am Institut und Unterbringung im Gästehaus, welches sich direkt auf dem Gelände befindet

Montag, 17. Oktober 2022

• Vorstellung und Gebäude- und Laborrundgang
• Input zum Projektthema (Der Einfluss von Dimethylsulfoxid (DMSO) auf die Zellproliferation)
• Üben des Pipettierens
• „Aussähen“/Umsetzen der Zellen

-> Die Zellkulturen (Coss7 -> von der afrikanischen grünen Meereskatze) wurden bereits zwei Tage zuvor von einer technischen Assistentin angesetzt. Als erstes werden Handschuhe angezogen, die „Bank“ mit Fermacidal (Flächendesinfektionsmittel) und anschließend Desinfektion der Hände mit Ethanol (70%).

Die beschrifteten Flaschen mit den Zellkulturen werden aus dem Inkubator geholt und in den sterilen Bereich unter der Haube der „Bank“ gestellt. Mit einer Pasteurpipette wird das Medium, welches durch die wachsenden Zellen bereits arm an Nährstoffen ist, aus der Flasche gesaugt. Die Zellen bleiben in der Flasche und werden anschließend durch eine Pipette mit PBS (Physiologische Kochsalzlösung) „gewaschen“. Danach wird auch dieses wieder abgesaugt und es wird das Enzym Trypsin mit einer Pipette hinzugegeben. Anschließend wird die Flasche für drei Minuten in den Inkubator gestellt.

Das Trypsin löst die Zellen vom Flaschenboden und vereinzelt diese.

Die Flasche wird nach dem Herausholen noch kurz „geschüttelt“ und dann wird Medium so in die Flasche gegeben, dass alle Zellen mit dem Medium an der Wand der Flasche nach unten wandern. Mithilfe der Pipette wird diese Lösung nun so lange aufgezogen und wieder in die Flasche gegeben, bis sie eine trübe Färbung annimmt. Diese Suspension wird mit der Pipette in ein Kulturröhrchen gegeben, welches für fünf Minuten in der Zentrifuge mit 1000 Umdrehungen zentrifugiert wird. Nach den fünf Minuten sind die Zellen deutlich sichtbar bis auf den Grund des Kulturröhrchens gesunken. Die Reste des Trypsins und des Mediums wird abgesaugt. Nun wird neues Medium zu den Zellen gegeben und die Zellen werden durch Auf- und Abpipettieren in Suspension gebracht. In eine neue, beschriftete, Flasche wird ebenfalls Medium gegeben und dann wird ein Teil der Lösung aus dem Röhrchen in die neue Flasche gegeben und diese wird wieder in den Inkubator gestellt, sodass die Zellen wieder wachsen/sich teilen können.

Warum? Damit man für die nächsten Versuche immer wieder frische Zellen hat (Zellen werden weiter kultiviert)

Außerdem noch das Zählen der Zellen mit dem Neubauer-Raster und dem Färbemittel…

Das Ausrechnen, wie viele Zellen auf wie viel Mikroliter der Lösung sind, um ableiten zu können, wie viel Mikroliter man auf die Wells geben muss, um die Anzahl an Zellen darin zu haben.

Anschließend das Beschichten einiger Wells der Platte, in welche die Zellen gegeben werden sollen. So haften die Zellen besser am Boden der Wells (als Vergleich zu unbeschichteten Wells).

Als letztes das Pipettieren der Zellen (in unterschiedlichen Konzentrationen) auf die Platte. Dann diese in den Inkubator stellen.

Dienstag, 18. Oktober 2022

• Zellen vom vorigen Tag unterm Mikroskop anschauen (waren gut sichtbar)
• Eine Zellkulturschale, gefüllt mit den Zellen mit Taxol mischen (Taxol ist ein Gift/Toxin, welches aus der Eibe gewonnen wird)
• Die verschiedenen Mikroskope angucken
• Bilder von den, mit Taxol vermischten, Zellen aufnehmen (mit speziellem Gerät: Nanolive -> zur Aufnahme als Tomografie/vierdimensional)

Detailliert: Die Zellkulturschale auf die, dafür vorgesehene, Fläche legen und das Gerät einstellen. Das Gerät muss mehrere Stunden laufen und es werden dabei, je nach Einstellung, mehrere zehntausend Bilder gemacht. Das Taxol wirkt dabei als Färbemittel. Sobald das Gerät fertig ist, kann die mehrdimensionale Aufnahme über den Zeitverlauf angesehen, farblich bearbeitet und einzelne Ausschnitte als Zusammenschnitt angefertigt werden.

• Die Fixierung und Färbung der, am Vortag, auf die Platte pipettierten Zellen

Detailliert: Die Fixierung/das Stoppen der Zellen erfolgt durch Formaldehyd (höchst toxisch), welches nach einiger Wartezeit, durch Pipettieren, wieder entfernt und im Sondermüll entsorgt wird. Das Färben der DNA durch Hoechst (höchst toxisch).

Mittwoch, 19. Oktober 2022

• Präparieren von Bakterien-DNA (Plasmide, nicht Genom-DNA) -> Siehe „Protocol overview“
• zwei verschiedene, eines mit einem färbenden Protein (GFP) das andere ohne Info: Bakterien zum Vervielfältigen gewünschter DNA nutzen
• Messen der DNA- Konzentration in den Bakterienproben durch Gerät Nanodrop -> Kurve (Reinheit und Konzentration) wird sichtbar und Konzentration als Wert in Nanogramm pro Mikroliter
• Präparieren von DNA von Cos7-Zellen -> Siehe „DNA-Präparation aus ES-Zellen“
• Gelelektrophorese vorbereiten -> Gelkammern zusammenbauen, Agarosegel ansetzen (Agarose mit Laufpuffer zusammengeben, erhitzen, mit magnetischem Rührstäbchen verrühren, Farbstoff (DNA-Farbstoff) hinzugeben, verrühren und in Kammer gießen)
• Bildanalyse der, über Nacht aufgenommenen, Bilder der Cos7-Zellen -> Kontamination und Tod von Zellen sichtbar, höchstwahrscheinlich durch Hefe, da sogenanntes „Body-yeast“ sichtbar

Donnerstag, 20. Oktober 2022

• Anschauen des aufgenommenen Films der Daten des Vortags (siehe Bildanalyse)
• „Wissenschaftstalk“ einer Post-Doc-Studentin
• Auswerten der Daten (vom Vortag) -> in Excel kopieren und Diagramme zu den Aussagen der Daten anfertigen (im Detail: Die durchschnittliche Zellkonzentration in den verschiedenen Konzentrationen im Vergleich und die durchschnittliche Zellkonzentration mit und ohne Beschichtung mit der jeweiligen Konzentration im Vergleich)

Freitag, 21. Oktober 2022

• Entnahme eigener Zellen (durch Speichelprobe), Bilder der Zellen mit Mikroskop aufnehmen und anschließend ansehen
• Gelelektrophorese durchführen -> Farbstoff zu DNA hinzugeben, die kleinen Kammern im Gel mit den Lösungen der DNA und dann noch mit dem Marker versehen, die Gelkammer mit Deckel verschließen, an den Strom anschließen und einstellen, dann für ca. 45 Minuten laufen lassen, danach herausnehmen des festgewordenen Gels und Bilder mit UV-Licht aufnehmen und auswerten (siehe „Trenne die amplifizierte DNA der Größe nach auf“)
• Vortrag über Mikroskopie und Floreszenz

Montag, 24. Oktober 2022

• Aussähen der Zellen für das Experiment des Projekts zum Thema DMSO
• Stimulieren der ausgesäten Zellen mit verschiedenen Konzentrationen von DMSO auf jeweils die gleiche Konzentration Zellen (1000 Zellen pro Well), um später dann zu sehen, welche Auswirkungen welche Dosis von DMSO auf Zellen hat

Die restlichen Praktikumstage haben wir uns mit der Analyse der Ergebnisse des Experiments, dem Erstellen der Präsentation und schließlich dem tatsächlichen Präsentieren beschäftigt.