Forschung aktuell: Praktikum am Georg-Speyer-Haus in Frankfurt am Main

Grimmels-Schüler sammeln wertvolles Wissen im Bereich der Krebstherapie

Biologie als Life Science hat sich in ihrem Fachgebiet „Genetik und Gentechnik“ zu einem anwendungsorientierten, wissenschaftlich innovativen und wirtschaftlich relevanten Arbeitsfeld entwickelt. Um Schülerinnen und Schülern der Biologie-Oberstufenkurse Einblicke in Forschungseinrichtungen und deren aktuellste Methoden zu gewähren, besuchen Biologie-Kurse des Grimmelshausen-Gymnasiums seit 2017 eine Schülervorlesungsreihe am Institut für Tumorbiologie und experimentelle Therapie, dem GEORG-SPEYER-Haus, in Frankfurt am Main.

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AQUAmarin

Einblicke in die Erforschung mariner Ökosysteme durch Robert Marc Lehmann 

Die Fachschaft Biologie konnte für Dienstag, 14.05.19, den Naturforscher, Meeresbiologen, Forschungstaucher und Fotografen Robert Marc Lehmann für einen Expertenvortrag zum Thema „Ökosystem Meer“ gewinnen. Er hat zuletzt mit dem Hessischen Rundfunk die Dokumentation „Expedition Senckenberg“ gedreht und war im Sommer 2017 für Aufnahmen am limnologischen Institut Senckenberg in Gelnhausen tätig. Anliegen dieses Vortrags ist u.a. die Auseinandersetzung mit der zunehmenden Verschmutzung der Weltmeere und des Biodiversitätsverlusts. Weiterhin stellt der Vortrag eine Vertiefung der unterrichtlichen Arbeit im Kurshalbjahr „Ökologie“ und einen Einblick in Forschungsarbeiten dar. Durch die Möglichkeit zur Einbindung externer Wissenschaftler wie Robert Marc Lehmann in den Schulalltag bietet sich die Chance, einen ergänzenden Baustein im Gesamtkonzept einer „MINT-freundlichen“ Schule zu etablieren. Auch die aktuellen Klimaschutzaktionen unserer Schülerinnen und Schüler sollten mit diesem Projekt unterstützt werden, indem u.a. Konsequenzen der Ozeanerwärmung als ein Indikator des Klimawandels thematisiert wurden.

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Biologie-Kurse des Grimmels besuchen das Senckenberg-Institut

Dr. Carsten Nowak stellt Arbeit im Umgang mit Wildkatzen und Wölfen vor

Am Freitag, 03.05 2019, besuchten die Schülerinnen und Schüler des Bio-Leistungskurses und einzelne Grundkursschülerinnen und -schüler gemeinsam mit der Kursleiterin Simone Gerlach das Senckenberg-Forschungsinstitut in Gelnhausen.

Dort stellte Dr. Carsten Nowak seine Arbeit im Umgang mit Wildkatzen und Wölfen in Deutschland vor. Zu Beginn brachte Dr. Nowak den Schülerinnen und Schülern sein Berufsfeld als Naturforscher und Biologe nahe und betonte dabei besonders, wie frei und individuell Forschungen betrieben werden würden. Man könne quasi das erforschen, was am Interessantesten für die Person selbst sei. Dabei sollte man aber auch Publikationen hervorbringen und Englisch-Grundkenntnisse besitzen, denn jene Publikationen und Präsentationen seien als Wissenschaftler auf Englisch anzufertigen. Anschließend präsentierte Dr. Nowak bisherige Forschungen über Wölfe in Deutschland und genetische Nachweise dieser. Dabei stellte er auch dar, dass Wölfe besonders bei Landwirten und Jägern einen schweren Stand hätten und wie dreist Lügen ohne jegliche Beweise über jene Tiere verbreitet würden.

Die Wildkatze war der zweite Programmpunkt, Dr. Nowak weist auch diese in Deutschland mithilfe von DNA-Sequenzierungen aus Proben wie etwa Haaren oder Kot nach. Hier ging er besonders auf die Historie des Wildkatzenbestands in Deutschland ein, denn diese war um 1800 fast ausgestorben. Die Fragen der Schülerinnen und Schüler wurden beantwortet, bevor es für alle ins Labor ging. Hier wurden die Arbeitsweisen und Geräte von Herrn Dr. Nowak gezeigt. Außerdem erhielten die Jungbiologen Einblicke in das Probenlager im Institut, die Gefrierschränke voller abgepackter Haare usw. werden auf -80 Grad Celsius gekühlt, um die DNA möglichst lange zu erhalten.

Nach etwa einer Stunde und 45 Minuten war diese sehr informative und interessante Exkursion beendet. Die Informationen zu Wölfen und Wildkatzen hatten auch einen guten Bezug zu Unterrichtsinhalten wie etwa Räuber-Beute-Beziehungen, was ebenfalls erwähnt sein sollte. Auch die Einblicke in das Labor waren einzigartig und extrem spannend. Nicht zu vergessen ist die unterhaltsame und freundliche Weise, mit der Dr. Nowak präsentierte, und besonders der Berufsausblick wurde als passend und interessant aufgefasst. Alles in allem war die Exkursion also durchweg positiv zu bewerten und Wiederholungen für kommende Jahrgänge sind absolut empfehlenswert. 

(Oliver Kouyoumdjian Q2)

 

 

 

 

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Krebsforschung aktuell

Grundkurs Biologie des Grimmels besucht das Georg-Speyer-Haus Frankfurt

Schülerinnen und Schüler des Grundkurses Biologie Q2 unter der Leitung von Franziska Wöll besuchten am 25.02.19 die Schülervorlesungen „Krebsentstehung: genetische Grundlagen, Diagnostik und neue Therapieansätze“. Es handelte sich dabei um die Auftaktveranstaltung einer Schülervorlesungsreihe, die von Prof. Dr. Florian Greten, Direktor des Georg-Speyer-Hauses (GSH), Institut für Tumorbiologie und experimentelle Therapie, in Frankfurt am Main, persönlich gehalten wurde. 

 Wie der Titel der Vorlesung bereits verrät, ging es zunächst um die Klärung möglicher Ursachen und zugehöriger Diagnoseinstrumente bei Krebserkrankungen. Was die Entwicklung neuer Therapieansätze betrifft, ging Prof. Dr. Florian Greten auf die Möglichkeit zur Interferenz mit intrazellulären Signalkaskaden ein, die u.a. auf der Basis von speziellen Liganden entwickelt wurde. Die neue Herausforderung in der Krebsforschung, so Greten,  sei die Weiterentwicklung von individuell auf die Patienten abgestimmte Immunzelltherapien und möglichen Kombinationstherapien. Abschließend wurden  Möglichkeiten der Krebsprophylaxe thematisiert. „Die Vorlesung bot einen authentischen Einblick in die Krebsforschung und zeigte Forschungsergebnisse, die in den Büchern eben nicht zu finden sind“, kommentierten Lilly Messerschidt und Antonella Ilickovic. Dass die Vielzahl der verwendeten Abbildungen in Englischer Sprache war, stellt eine weitere Besonderheit der Veranstaltung dar, was erkennen lässt, dass viele Lehrbücher der Naturwissenschaften in Englisch verfasst sind und Forschungsergebnisse international ohnehin nur in Englisch publiziert werden.

Der Besuch der kompletten Vorlesungsreihe ist die Voraussetzung für die Bewerbung um ein einwöchiges Laborpraktikum am GSH. Bereits seit 2017 haben sich Schülerinnen und Schüler des Grimmels erfolgreich um ein Forschungspraktikum am GSH beworben, welches eine herausragende Zusatzqualifikation im MINT-Bereich darstellt. Für hessische Schulen stehen insgesamt nur 20 Praktikumsplätze zur Verfügung. Dazu werden sich die Schülerinnen und Schüler jeweils bis Anfang April montags um 17.00 Uhr in der Frankfurter Uniklinik bzw. im Georg-Speyer-Haus einfinden und an den anschließend stattfindenden Diskussionsrunden teilnehmen. Für ihre Bewerbung wünschen wir Antonella Ilickovic, Nils Hermann und Bela Schinke bereits schon jetzt ganz viel Erfolg. 

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„HIV und AIDS“ geht jeden an

Prof. Dr. Barbara Müller referiert am Grimmelshausen-Gymnasium

 Am Mittwoch, den 30.01.2019, war Frau Prof. Dr. Barbara Müller vom Universitätsklinikum Heidelberg gemeinsam mit ihrer Doktorandin Frau Annica Flemming zu Gast am Grimmelshausen-Gymnasium. Frau Prof. Dr. Müller forscht selbst am Zentrum für Infektiologie an HI-Viren und gab den Schülerinnen und Schülern der Jahrgangsstufe Q1, dem Biologie-Leistungskurs der Q3 und den Mitgliedern des Schulsanitätsdienstes eine spannende Einführung in die Thematik. Dabei nahm sie die Schülerinnen und Schüler mit auf die Reise in die geschichtliche Entwicklung der HI-Forschung.

So fand sich einen Tag, nachdem sie ihr Abitur 1981 am Grimmels abgelegt hatte, die erste Erwähnung der Erkrankung in einer wissenschaftlichen Fachzeitschrift. Seitdem hat die Forschung große Fortschritte hinsichtlich der Kenntnisse über den Erreger und seiner Interaktion mit den menschlichen Wirtszellen, des Krankheitsverlaufs und der Therapiemöglichkeiten gemacht. Dennoch ist die Krankheit nicht heilbar, lediglich die Vermehrung der Viren im Körper kann kontrolliert werden. Umso wichtiger ist es, Möglichkeiten der Prävention zu kennen und offen über das Thema zu sprechen. In der Präsentation ging Frau Prof. Dr. Barbara Müller nicht nur auf die im Vorfeld von den Schülerinnen und Schülern gestellten Fragen ein, sondern nahm sich auch im Anschluss Zeit, weiterführende Fragen zu beantworten. Frau Annica Flemming informierte zudem an einem Informationsstand auch interessierte Schülerinnen und Schüler aus anderen Jahrgangsstufen.

Besondere Erwähnung verdient der Umstand, dass die Veranstaltung auf Anregung von Marion Micksch initiiert wurde. Die Schülerin der Q1 absolvierte in den Sommerferien ein Praktikum in der Forschungsgruppe von Frau Prof. Dr. Müller und war durch diese Erfahrung für die Thematik sensibilisiert. Sie regte an, eine entsprechende Aktion für die Schülerinnen und Schüler des Grimmels durchzuführen. So besuchten die Leiterin des Fachbereichs III, Frau Sigrid Juchelka, und Marion Micksch gemeinsam in den Herbstferien das Zentrum für Infektiologie in Heidelberg. Es entstanden erste Pläne für die Informationsveranstaltung, die im Laufe der Zeit immer konkreter wurden, so dass nun erstmalig am Grimmels eine Veranstaltung zum Thema HIV und AIDS stattfinden konnte. Herzlichen Dank an Frau Prof. Dr. Müller, Annica Flemming, Marion Micksch und die Leiterin des Fachbereichs III, Sigrid Juchelka, für das Engagement und die gelungene Veranstaltung.

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Forschung am Unheilbaren

Bio-LK Q3 des Grimmels beschäftigt sich mit dem Thema „Multiple Sklerose“

Multiple Sklerose (MS), eine neurodegenerative Erkrankung des Immunsystems, schränkt viele der zum Teil noch jungen Betroffenen radikal ein. Ursächlich wird unter anderem der Abbau von isolierenden Bestandteilen der Nervenzellen beschrieben. Folgen der dadurch langsameren bis ausbleibenden Weiterleitung von Signalen sind Seh- und Gleichgewichtsstörungen, Taubheitsgefühle sowie Lähmungserscheinungen, die je nach MS-Form schubweise oder kontinuierlich folgend auftreten können. Was genau dazu führt, dass das Immunsystem die eigenen Nervenzellen angreift, lässt Forscher nach wie vor rätseln.

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Studienplatz Zoo

Die Schülerinnen und Schüler (SuS) der Jahrgangsstufe Q3 des Grund- und Leistungskurses Biologie waren am Mittwoch, den 16. Januar, im Frankfurter Zoo. Anlass der Exkursion war das Themengebiet Verhaltensbiologie und die SuS hatten die Möglichkeit, in die Rolle eines Verhaltensforschers zu schlüpfen.

Angekommen am Frankfurter Zoo und gut gestärkt mit dem allmorgendlichen Kaffee, begaben sich die SuS auf den Weg, zwei verschiedene Tierarten für eine längere Zeit zu beobachten. Ihre Beobachtungen wurden in der Form von Ethogrammen, anhand welcher man durch Strichlisten markante Verhaltensweisen festhalten konnte, aufgezeichnet.
Dafür wurden den SuS verschiedene Tierarten, wie zum Beispiel Erdmännchen oder Menschenaffen vorgegeben. Doch nicht nur diese Tiere konnten begutachtet werden, sondern es blieb auch genügend Zeit, die sie zur freien Verfügung hatten, um zahlreiche weitere Gehege aufzusuchen. So bestaunten sie beispielsweise Löwen, Pinguine und Giraffen und trafen auf ihrem Weg durch das Reptilienhaus auf frei herumlaufende Tagesgeckos.
Der gelungene Ausflug wurde nach ausgiebigen Beobachtungen und Aufzeichnungen durch ein gemeinsames Mittagessen in Kleingruppen beendet, bei dem sich die SuS erholen und sich über die beobachteten Verhaltensweisen austauschen konnten. Die Jahrgangsstufe Q3 bedankt sich bei Frau Nolde und Frau Wöll für diesen tollen Ausflug.

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„Rückkehr auf leisen Pfoten“

Biologie-LK des GGG hört sich Fachvorträge zu Wildkatze, Luchs und Wolf an

Dr. Carsten Nowak vom Senckenberg-Institut und Forstingenieur Reiner Koch referierten am 29.05. und 30.05. vor dem Bio-LK der Q2 über deren Arbeit am Beispiel der Rückkehr von Wildkatze, Luchs und Wolf in deutsche Wälder.

Der Forstingenieur ging hierbei zunächst auf signifikante Erkennungsmerkmale der Spezies, wie den Pinselohren und der kurzen Rute des Luchses und dem durchgehenden Aalstrich und der fleischfarbenen Nase der Wildkatze, ein. Dabei vermittelte er uns außerdem, dass besagte Tierarten bereits nach Deutschland zurückgekehrt seien und sich, mit Unterstützung der Forstämter, auch weiter verbreiten würden. So hätte man Individuen in der Vergangenheit ausgesetzt. Nun würden Wanderkorridore zwischen Wäldern geschaffen, um Populationen miteinander zu verbinden und die Verbreitung von Wölfen, Luchsen und Wildkatzen in ihrem ursprünglichen Habitat zu fördern. Reiner Koch beschäftigte sich in seinem Vortrag näher mit dem „Monitoring“ durch Aufstellen von Kameras und Sammeln von Kot, Fell etc., wodurch eine Nachverfolgung der Populationen möglich ist.

Dr. Carsten Nowak, Leiter der Abteilung Naturschutzgenetik des Senckenberg Instituts, empfing uns in der Gelnhäuser Außenstelle. Während einer Führung durch die Laborräume der Einrichtung erläuterte er uns, seinen fachkundigen Zuhörern, Techniken zur DNA-Extraktion aus Urin, Kot oder Fell der Rückkehrer, -Vervielfältigung, -Sequenzierung und Bestimmung der Verwandtschaftsverhältnisse zwischen Individuen und Populationen. Diese Daten können, so der Wissenschaftler, behilflich sein um den Schutz der gefährdeten Arten zu optimieren und Auskunft bei Rechtsfragen zu leisten. Dr. Carsten Nowak ermöglichte uns, ins Gespräch über seinen Arbeitsalltag in der internationalen Arbeitsgruppe, Publikationen und kooperative Forschungsprojekte zu kommen.

Beide Referenten waren sich schlussendlich bei der wichtigsten Schutzmaßnahme für Wolf, Luchs und Wildkatze einig: Insbesondere die Mythen um den „bösen Wolf“ und die „Schafe reißende Wildkatze“ müssten gestoppt und durch wahrheitsgemäße Befunde ersetzt werden. Die deutsche Bevölkerung müsse über die Rückkehrer aufgeklärt werden, so wie auch wir aufgeklärt wurden.

Wir, der Bio LK, danken den Referenten für den interessanten Blick Hinter die Kulissen der verschiedenen Forschungstätigkeiten im Bereich des Biotop- und Artenschutzes.

(von Vivien Grieb und Felicitas Ruber, Biologie Leistungskurs Q2.3)

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Fließgewässerexkursion der Q2

Am 13.Juni führte die Jahrgangsstufe Q2 eine Exkursion zum Kasselbach in Biebergemünd durch. Am Oberlauf des Baches rund um das Naturfreundehaus Günthersmühle  wurden verschiedene Untersuchungen vorgenommen, um Rückschlüsse auf die Gewässergüte ziehen zu können.

Dafür waren von Frau Nolde und Frau Wöll vier verschiedene Stationen vorbereitet worden, an denen wir, die Schüler des Biologie LKs und Biologie GKs, physikalische Eigenschaften des Baches, wie Gewässerbreite und -tiefe, chemische Eigenschaften bezüglich der Wasserqualität sowie Flora und Fauna in und um das Fließgewässer untersuchen konnten.

Zuerst ging es mit Gummistiefeln und Maßband bewaffnet ins Wasser, um an verschiedenen Stellen Breite und Tiefe auszumessen. Der Bach schlägt an dieser Stelle viele Kurven, die Laufentwicklung ist mäandrierend, weshalb ein Mittelwert berechnet wurde. Das Wasser scheint kaum getrübt, ebenso wenig ist ein starker Geruch wahrzunehmen.

Als nächstes führten wir chemische Untersuchungen an Gewässerproben durch. Mithilfe des Untersuchungsmaterials konnten wir Parameter wie pH-Wert, Ammonium-, Nitrat- und Phosphatkonzentration überprüfen.

Danach wurde es spannend, als im Bach unterschiedlichste Tierarten entdeckt werden konnten, die auf den ersten Blick kaum zu sehen waren. Mit Keschern und etwas Geduld waren die kleinen Tiere dennoch zu finden, zum Beispiel Eintags- und Köcherfliegenlarven, Flohkrebse, Wasserasseln und sogar ein winziger Jungfisch. Zwischendurch war natürlich auch Zeit für Pausen am gemeinsam organisierten Buffet.

Neben der Fauna sind wir auch der Flora näher auf den Grund gegangen. Mit den Bestimmungsschlüsseln gelang es Wurmfarne, Sternmoos und Schwarzerlen zu identifizieren, auch wenn der Bewuchs im und um das Gewässer insgesamt sehr gering ausfällt.

Mittels eines Readers wurden noch viele weitere Informationen an die Hand gegeben, welche nützlich waren, um mehr über die Natürlichkeit eines Fließgewässers zu erfahren.

Zum Schluss kamen wir auf sehr positive Ergebnisse! Der Kasselbach ist noch sehr naturnah und nicht belastet, wie die verschiedenen Zeigertiere und -pflanzen bestätigen können. Auch die Wasserproben zeigen: Der Kasselbach weist eine hohe Gewässergüte auf, was unter anderem auch den fehlenden Pflanzenbestand im Wasser erklärt.

Erhöhte Ammonium- und Nitratwerte würden den Pflanzenbestand wie Dünger begünstigen. Hohe Werte würden also auf eine Belastung hinweisen. Wir Menschen beeinflussen sie erheblich, denn über Abwässer und z.B. Landwirtschaftsabfälle gelangen die Stoffe in übermäßig hohen Mengen in die Gewässer, wodurch diese immer weniger lebensfreundlich für ein vielfältiges Artenreichtum werden. Auch anthropogene Einflüsse durch Bebauung und Begradigung des  Fließgewässers verändern und beeinträchtigen seine Eigenschaften massiv.

Wegen dieser Folgen auf unsere heimischen Ökosysteme ist es wichtig, dass wir uns mit dem Thema befassen und so einen verantwortungsbewussten Umgang mit der Umwelt erfahren.

                                                           (Antonia Ceric, Biologie GK am Grimmelshausen Gymnasium)

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