Zum vierten Projekttreffen im zwei jährigen Projekt „European Challenges in Gene Editing
by CRISPR“ traf sich das Erasmus+ Team am Vilniaus Jezuitu Gimnazia in Vilnius zur
Durchführung eines Labor-Workshop’s mit Pioniercharakter. Erstmals im Labor wurde auf
internationaler Ebene von Schülern eine DNA-Sequenzierung mit der von Oxford Nanopore
entwickelten Third Generation Methode durchgeführt. Die Schülerinnen und Schüler sowie
deren Lehrkräfte aus Frankreich, Dänemark, Deutschland, Griechenland, Polen, Slowakei und
der Tschechischen Republik wurden von den litauischen Gastgebern herzlich willkommen
geheißen. Besonders gefreut haben wir uns über die Teilnahme der amerikanischen
Delegation, bestehend aus Schülern der Govenor‘s School for Science and Mathematics,
unserer langjährigen Partnerschule aus Hartsville (South Carolina).
Vom 27.09.2023 – 06.10.2023 wurde in Vilnius, die im Mai 2023 in Istanbul erarbeitete
Unterrichtseinheit zum Thema DNA-Sequenzierung eines mittels CRISPR/Cas9
geschnittenen Plasmids evaluiert. Neben der praktischen Durchführung des Experiments
wurden ebenfalls erarbeitete Unterrichtsmaterialien präsentiert und damit auf den „Prüfstand“
gestellt.
Angeleitet wurde das Laborpraktikum von einem internationalen Mentorenteam, bestehend
aus Schülerinnen und Schülern aus Polen, Dänemark und Litauen. Im ersten Arbeitsschritt des
mehrtägigen Laborpraktikums wurde die CRISPR guide-RNA (gRNA), welche spezifisch
programmierbar sein soll und die Endonuklease Cas9 an ihr spezifisches Ziel im Genom
leitet, von allen Arbeitsgruppen über das Verfahren der in-vitro Transkription selbst
synthetisiert. Mittels Gel-Elektrophorese wurde die erfolgreiche Synthese der gRNA
nachgewiesen. Daraufhin brachten die Arbeitsgruppen die Endonuklease Cas9 mit der gRNA
zusammen und bildeten damit den aktiven CRISPR/Cas9-Komplex, die sogenannte
Genschere. Erneut mittels Gel-Elektrophorese wurde nachgewiesen, dass dieser Komplex
erfolgreich einen Schnitt in die ringförmige DNA des Plasmids pBR322 (4361 BP) führte und
dieses damit linearisierte. Mittels Sequenzierung sollte schließlich überprüft werden, ob der
Schnitt tatsächlich programmierbar war oder an einer willkürlichen Stelle im Plasmid
erfolgte.
Als Höhepunkt des Labor-Workshops wurde das linearisierte Plasmid mittels Oxford
Nanopore Technologie, einer Third Generation Sequencing Methode, sequenziert. Mit Hilfe
der Sequenzierung konnte so eindeutig die basengenaue Position des Schnitts durch die
Endonuklease CRISPR/Cas9 in allen 22 international besetzten Arbeitsgruppen nachgewiesen
werden. Unterstützt wurde das Laborpraktikum von dem global operierenden Biotechnologie
Unternehmen Thermo Fisher Scientific, welches uns die benötigten Laborgeräte und Chemikalien bereitgestellt hat. Darüber hinaus lud uns das Unternehmen zu einem Besuch
ihrer Forschungslabore ein.
Außerdem stand ein Besuch der Universität Vilnius auf dem Plan. Eingeladen wurde das
Erasmus+ Team vom renommierten litauischen Wissenschaftler Prof. Virginijus Siksnys,
einem Pionier auf dem Fachgebiet der Gen-Editierung mittels CRISPR/Cas9. Nach seinem
spannenden Vortrag nahm er sich ausführlich Zeit die Fragen der Schüler und Lehrer zu
beantworten. Abgerundet wurde das Treffen von dem Besuch der mittelalterlichen Burg in
Trakai, erbaut im 15. Jahrhundert, und einem wundervollen Abschlussessen, bei dem wir
unsere eindrucksvollen Erlebnisse dieses Workshops revue passieren lassen konnten.
Am Ende des Treffens waren sich alle Teilnehmer darüber einig, dass die gemeinsame
Erarbeitung der Unterrichtseinheit zum Thema CRISPR/Cas9 und der sich anschließenden
Sequenzierung, erst Dank der Förderung durch die Europäische Union ermöglicht wurde und
dabei Pionierarbeit zum Nutzen aller Schulen auf internationaler Ebene geleistet wurde. Die
komplette Unterrichtseinheit und vieles mehr zum Labor Workshop in Vilnius steht unter:
http://www.geneeditingbycrispr.com interessierten Schulen zum Download bereit.