Beschreibung
Als Grundsubstanz des Lebens geben Proteine Einblicke in die Funktionen eines Organismus und in die Lebensprozesse als solche. Die Proteomforschung, die sich in den letzten Jahren rasant entwickelt hat, versucht mit vielfältigen Methoden, Funktionsweisen von Proteinen sowie deren Regulation aufzuklären.
Die aktuelle Proteinausstattung einer Zelle ist nur ein Ausschnitt aus einer Fülle von Möglichkeiten des vorgegebenen Gen-Inventars eines Organismus, da nur die benötigten Gene aktiviert werden. Die Proteinausstattung von Zellen sowie deren Veränderung lassen sich in einer SDS- Polyacrylamid-Gelektrophorese (SDS-PAGE) sichtbar machen. Vergleicht man z. B. Muskelproteine verschiedener Spezies auf diese Weise miteinander, so können innerhalb der Evolution Abweichungen in den Proteinmustern aber auch Ähnlichkeiten bei verwandten Arten erkannt werden.
Neben der Betrachtung der funktionellen Anatomie des Muskels ergeben sich so im interspezifischen Vergleich auch Bezüge zu evolutionären Aspekten.
Spezifische Proteine können mit so genannten Immunoassays nachgewiesen werden. In einem weiteren Modul wird als Beispiel dafür ein Western Blot durchgeführt. Mit einem System aus Antikörpern kann so über eine Farbreaktion eine bestimmte Komponente des Proteinmusters aus dem Muskelgewebe identifiziert werden. Von dieser Methode aus lassen sich Bezüge zu vergleichbaren Immunoassays herstellen, die in der medizinischen Diagnostik (ELISA) angewandt werden oder aus dem Alltag (Schwangerschaftstest) bekannt sind.
Extraktion/Auftrennung der Muskelproteine und Identifizierung eines bestimmten Muskelproteins können jeweils als Einzel-Modul oder kombiniert durchgeführt werden. Der thematische Schwerpunkt wie auch das Anforderungsniveau ist bei jedem Modul je nach Absprache variabel.
Das Experiment ist für Klasse 11-12 (13) geeignet.
