Laborarbeit

Der erste Besucher auf den mit Salz bestreuten Parzellen

Sina beim Montieren eines Busschachtes

Federkiele (hellrose) eines Kükens aus der Brutstation 2017

Blick auf die schneebedeckten Parzellen

Die DNA eines Kükens am zweiten Tag der Isolierung

Sylvia beim Befüllen der Eimer

Zentrifuge mit der wir die DNA von anderen Bestandteilen separieren können

Lena beim Beschriften eines Daches

Angefärbtes Gel mit den Proben von jeweils zwei Küken pro Reihe

Wie in jedem Jahr steht nach der Saison die Geschlechtsbestimmung der Küken an. Während der Saison wurden jedem neuen Küken kurz vor dem Flüggewerden ein paar Federkiele zur Untersuchung entnommen. Diese Proben können jetzt genauer untersucht werden. Im Fokus der Untersuchung steht die DNA der Vögel, denn sie ist der Träger der Erbinformation und gibt uns Aufschluss darüber, ob es sich um ein Männchen oder ein Weibchen handelt. Dazu isolieren wir aus dem Gewebe, das sich in den Federkielen befindet und noch ein wenig Blut enthält, die DNA der Küken. Der Prozess dauert drei Tage, da die Proben mehrere Arbeitsschritte durchlaufen müssen bis nur noch die DNA in Wasser gelöst vorliegt.

Tag 1

Für die Isolierung der DNA werden drei Chemikalien benötigt. Die erste Chemikalie heißt Sodiumdodecylsulfat (SDS). Dieses Tensid ist eine Art Seife, die die Zellen auflöst, sodass die zweite Chemikalie, die Proteinase K, wirken kann. Diese baut die Bestandteile ab, die nicht benötigt werden. Zum Schluss geben wir noch einen Puffer hinzu, damit optimale Reaktionsbedingungen herrschen. Diese drei Chemikalien werden in kleine Reaktionsgefäße gefüllt und mit einer individuellen Nummer beschriftet, damit wir nicht den Überblick verlieren. Dann schneiden wir die Federkiele klein und geben diese in die Reaktionsgefäße zu den Chemikalien. Anschließend werden die Proben über Nacht im Trockenschrank bei ca. 50°C aufbewahrt.

Tag 2

Am nächsten Tag wird den Proben zunächst Natriumchlorid (Salz) hinzugefügt, wodurch die Federkielreste, die nicht weiter gebraucht werden, gebunden werden. Danach werden die Proben in der Zentrifuge so schnell geschleudert, dass die schweren Teile nach unten gedrückt werden und dort haften bleiben. Nach 20 Minuten kann dann der Überstand jeder Probe, in dem sich nun die DNA befindet, vorsichtig in ein neues Reaktionsgefäß gefüllt werden. Die verbleibenden Reste am Boden werden nicht weiter gebraucht und können entsorgt werden. Dieser Vorgang wird noch einmal wiederholt bevor dann jeder Probe eiskaltes Isopropanol zugefügt wird, was dafür sorgt, dass sich die DNA bündelt. Werden die Reaktionsgefäße dann geschwenkt, fällt die DNA aus und wird, wie in dem Bild zusehen, sichtbar. Anschließend werden die Proben über Nacht bei -20 °C im Gefrierfach aufbewahrt.

Tag 3

Zunächst werden die Proben aus dem Gefrierschrank zentrifugiert, wodurch die gebündelte DNA nach unten auf den Boden des Reaktionsgefäßes gedrückt wird und dort haften bleibt. Der Überstand kann abgegossen werden, da er nicht weiter gebraucht wird. Dann wird den Reaktionsgefäßen Ethanol hinzugegeben und die Proben kommen noch einmal in die Zentrifuge, um die DNA zu waschen. Anschließend wird das Ethanol vorsichtig abgegossen und die Reaktionsgefäße in den Trockenschrank gestellt. Nach ca. einer halben Stunde wird zu jeder Probe etwas Wasser hinzugefügt. Jetzt liegt die DNA in Wasser gelöst vor und kann vervielfältigt werden.

Die Vervielfältigung der DNA wird mithilfe der PCR (Polymerase-Kettenreaktion) durchgeführt. Da wir aber nur das Geschlecht der Küken bestimmen möchten, vervielfältigen wir auch nur den Teil der DNA, der die Informationen über das Geschlecht enthält. Im Gegensatz zu uns Menschen, bei denen die Männer zwei verschiedene Geschlechtschromosomen (XY) und die Frauen zwei gleiche Geschlechtschromosomen (XX) besitzen, haben bei den Vögeln die männlichen Küken zwei gleiche Geschlechtschromosomen (ZZ) und die weiblichen Küken zwei unterschiedliche Geschlechtschromosomen (WZ). Um nun herauszufinden welche der untersuchten Küken männlich und welche weiblich sind, müssen die verschiedenen DNA-Abschnitte, voneinander getrennt werden. Da die DNA eine Ladung besitzt, kann diese mithilfe einer entgegengesetzten Ladung angezogen werden. Dieser Vorgang nennt sich Gelelektrophorese. Dabei entsteht ein Muster im Gel, anhand dessen bestimmt werden kann ob die vorliegende Probe von einem männlichen oder von einem weiblichen Küken stammt.

In 2017 haben wir insgesamt 307 Proben getestet, von denen 151 männlich und 156 weiblich waren.

Laborarbeit

Der erste Besucher auf den mit Salz bestreuten Parzellen

Sina beim Montieren eines Busschachtes

Federkiele (hellrose) eines Kükens aus der Brutstation 2017

Blick auf die schneebedeckten Parzellen

Die DNA eines Kükens am zweiten Tag der Isolierung

Sylvia beim Befüllen der Eimer

Zentrifuge mit der wir die DNA von anderen Bestandteilen separieren können

Lena beim Beschriften eines Daches

Angefärbtes Gel mit den Proben von jeweils zwei Küken pro Reihe

Wie in jedem Jahr steht nach der Saison die Geschlechtsbestimmung der Küken an. Während der Saison wurden jedem neuen Küken kurz vor dem Flüggewerden ein paar Federkiele zur Untersuchung entnommen. Diese Proben können jetzt genauer untersucht werden. Im Fokus der Untersuchung steht die DNA der Vögel, denn sie ist der Träger der Erbinformation und gibt uns Aufschluss darüber, ob es sich um ein Männchen oder ein Weibchen handelt. Dazu isolieren wir aus dem Gewebe, das sich in den Federkielen befindet und noch ein wenig Blut enthält, die DNA der Küken. Der Prozess dauert drei Tage, da die Proben mehrere Arbeitsschritte durchlaufen müssen bis nur noch die DNA in Wasser gelöst vorliegt.

Tag 1

Für die Isolierung der DNA werden drei Chemikalien benötigt. Die erste Chemikalie heißt Sodiumdodecylsulfat (SDS). Dieses Tensid ist eine Art Seife, die die Zellen auflöst, sodass die zweite Chemikalie, die Proteinase K, wirken kann. Diese baut die Bestandteile ab, die nicht benötigt werden. Zum Schluss geben wir noch einen Puffer hinzu, damit optimale Reaktionsbedingungen herrschen. Diese drei Chemikalien werden in kleine Reaktionsgefäße gefüllt und mit einer individuellen Nummer beschriftet, damit wir nicht den Überblick verlieren. Dann schneiden wir die Federkiele klein und geben diese in die Reaktionsgefäße zu den Chemikalien. Anschließend werden die Proben über Nacht im Trockenschrank bei ca. 50°C aufbewahrt.

Tag 2

Am nächsten Tag wird den Proben zunächst Natriumchlorid (Salz) hinzugefügt, wodurch die Federkielreste, die nicht weiter gebraucht werden, gebunden werden. Danach werden die Proben in der Zentrifuge so schnell geschleudert, dass die schweren Teile nach unten gedrückt werden und dort haften bleiben. Nach 20 Minuten kann dann der Überstand jeder Probe, in dem sich nun die DNA befindet, vorsichtig in ein neues Reaktionsgefäß gefüllt werden. Die verbleibenden Reste am Boden werden nicht weiter gebraucht und können entsorgt werden. Dieser Vorgang wird noch einmal wiederholt bevor dann jeder Probe eiskaltes Isopropanol zugefügt wird, was dafür sorgt, dass sich die DNA bündelt. Werden die Reaktionsgefäße dann geschwenkt, fällt die DNA aus und wird, wie in dem Bild zusehen, sichtbar. Anschließend werden die Proben über Nacht bei -20 °C im Gefrierfach aufbewahrt.

Tag 3

Zunächst werden die Proben aus dem Gefrierschrank zentrifugiert, wodurch die gebündelte DNA nach unten auf den Boden des Reaktionsgefäßes gedrückt wird und dort haften bleibt. Der Überstand kann abgegossen werden, da er nicht weiter gebraucht wird. Dann wird den Reaktionsgefäßen Ethanol hinzugegeben und die Proben kommen noch einmal in die Zentrifuge, um die DNA zu waschen. Anschließend wird das Ethanol vorsichtig abgegossen und die Reaktionsgefäße in den Trockenschrank gestellt. Nach ca. einer halben Stunde wird zu jeder Probe etwas Wasser hinzugefügt. Jetzt liegt die DNA in Wasser gelöst vor und kann vervielfältigt werden.

Die Vervielfältigung der DNA wird mithilfe der PCR (Polymerase-Kettenreaktion) durchgeführt. Da wir aber nur das Geschlecht der Küken bestimmen möchten, vervielfältigen wir auch nur den Teil der DNA, der die Informationen über das Geschlecht enthält. Im Gegensatz zu uns Menschen, bei denen die Männer zwei verschiedene Geschlechtschromosomen (XY) und die Frauen zwei gleiche Geschlechtschromosomen (XX) besitzen, haben bei den Vögeln die männlichen Küken zwei gleiche Geschlechtschromosomen (ZZ) und die weiblichen Küken zwei unterschiedliche Geschlechtschromosomen (WZ). Um nun herauszufinden welche der untersuchten Küken männlich und welche weiblich sind, müssen die verschiedenen DNA-Abschnitte, voneinander getrennt werden. Da die DNA eine Ladung besitzt, kann diese mithilfe einer entgegengesetzten Ladung angezogen werden. Dieser Vorgang nennt sich Gelelektrophorese. Dabei entsteht ein Muster im Gel, anhand dessen bestimmt werden kann ob die vorliegende Probe von einem männlichen oder von einem weiblichen Küken stammt.

In 2017 haben wir insgesamt 307 Proben getestet, von denen 151 männlich und 156 weiblich waren.