Nach Abschluss des 2-jährigen Projekts „Europäische Herausforderungen zum Thema Genschere mit CRISPR“, traf sich das Erasmus+ Team zur Bearbeitung eines neuen Themas, der Mikrobiom-Analyse. Die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse zeigen, dass das Darmmikrobiom für Erkrankungen des Gehirns, wie zum Beispiel Parkinson, Alzheimer oder Demenz mitverantwortlich gemacht wird. Mit der Analyse des Darmmikrobms verspricht man sich neue Behandlungsmethoden für diese Erkrankungen zu finden.
Treffpunkt war das Gymnasium sv. Františka Assiského in Levoča, Slowakei. Während des Workshops übten die Teilnehmer den sterilen Umgang mit Bakterien und lernten mehr zur Analyse von Mikrobiomen mittels DNA-Sequenzierung.
Die Schüler und ihre Fachlehrer aus den Ländern Frankreich, Dänemark, Deutschland, Griechenland, Polen, der Tschechischen Republik und Litauen, wurden herzlich von ihren Gastgebern in der Slowakei willkommen geheißen. Die angereisten Schüler wohnten während des Workshops in slowakischen Gastfamilien und konnten dort zusätzliche Eindrücke und kulturelle Erfahrungen im Gastland sammeln.
Das Laborpraktikum in der Zeit vom 04.10.2024 bis zum 11.10.2024 wurde von einem Team internationaler Mentoren aus der Slowakei, Griechenland und Dänemark geleitet.
Die Experimente während dieses Treffens konzentrierten sich auf die Untersuchung der Stoffwechselunterschiede der zwei Bakterienarten: Escherichia coli und Bacillus subtilis. Außerdem wurden die Schüler in die genetische Analyse durch DNA Sequenzierung von Mikrobiomen eingeführt und isolierten die DNA aus ihren vorbereiteten Bakterienkulturen.
Folgende Stoffwechseleigenschaften der beiden Bakterien wurden untersucht:
– die Fähigkeit Stärke abzubauen,
– deren Bedarf an Sauerstoff
– und die Dicke der Zellwand getestet.
Entsprechend ihrer Lebensräume zeigte sich, dass Escherichia coli nicht in der Lage ist Stärke abbzubauen, eine dünne Zellwand besitzt und außerdem nicht zwingend Sauerstoff zum Leben benötigt, wodurch es fakultativ anaerob ist. Bacillus subtilis hingegen kann Stärke abbauen, besitzt eine dicke Zellwand und benötigt Sauerstoff zum Leben und ist somit obligat aerob.
Im 4. Experiment wurden Mikrobiome von verschiedenen Lebensräumen isoliert und kultiviert. Jede Arbeitsgruppe wählte ihre eigenen Mikrobiome aus, wie zum Beispiel den eigenen Fingerabdruck. Nach der Kultivierung der Mikrobiome, wurde die DNA jeder Kultur mithilfe der InstaGene-Matrix isoliert. Mit einem Photometer konnte die Konzentration an DNA in den einzelnen Tubes gemessen werden. Die Proben wurden nach der Konzentrationsbestimmung verglichen und eingefroren, um sie für das nächste Erasmustreffen in Pforzheim, Deutschlad zu verwenden.
Neben der praktischen Durchführung des Experiments, wurden notwendige Hintergrundinformationen präsentiert und später in einem Test abgefragt.
Neben der fachlichen Arbeit erfuhren die Teilnehmer mehr über die Geschichte, Natur und Kultur von Levoča. Der Besuch des Weltkulturerbens Spiš-Burg, brachte den Schülern die Geschichte und Kultur der Region nah. Die Einladung des Schulträgers, des Bischoffs des Bistums Spiš zum Besuch des Doms und einem gemeinsamen Abendessen, durften wir mit Bischoff František genießen.
Ein weiteres Highlight war der Ausflug in die Hohe Tatra, wo die Teilnehmer beeindruckende Ausblicke vom Baumwipfelpfad im Bachledatal genießen konnten.
Am Ende des Treffens hatten alle Teilnehmer umfangreiche Erfahrungen im Bereich der sterilen Laborarbeit mit Bakterien und über die Analyse von Mikrobiomen gesammelt.
Ein großes Dankeschön gilt der Europäischen Union für die Unterstützung unserer internationalen Zusammenarbeit im Rahmen von Erasmus+.