Fachbegriffe / Themen
- hemmende Synapse
- Einströmen von Chlorid-Ionen
- Genetischer Code und Codesonne
- Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
- Gel-Elektrophorese
- DNA-Fingerabdruck
Ivermectin-Überempfindlichkeit bei Hunden
In dieser Abituraufgabe aus dem Jahre 2022 geht es um die Wirkung des Medikaments Ivermectin für Hunde gegen Parasitenbefall (Läuse, Milben, Zecken). Es soll die Frage geklärt werden, wie Ivermectin auf die Parasiten wirkt und wieso manche Hunde überempfindlich für Ivermectin sind.
In der ersten Teilaufgabe geht es einfach um neurobiologisches Grundlagenwissen. Und zwar sollen die Abläufe an einer hemmenden Synapse beschrieben werden. Auf dieser Grundlage soll dann die Wirkung des Medikaments erklärt werden.
In der zweiten Teilaufgabe geht es um die Frage, wieso manche Hunde überempfindlich auf das Medikament reagieren. Der Wirkstoff kann nämlich auch an Chloridkanäle der Hunde binden und diese aktivieren. Chloridkanäle sind bekanntlich Bestandteile hemmender Synapsen, durch das Einströmen von Chlorid-Ionen wird das Membranpotenzial der postsynaptischen Membran hyperpolarisiert.
Bei manchen Hunden ist nun ein bestimmtes Gen mutiert, das vermutlich für die Überempfindlichkeit verantwortlich ist. Im Material C der Aufgabe findet sich dann der übliche DNA-Sequenz-Ausschnitt des codogenen Strangs, einmal für das Wildtyp-Allel und einmal für das mutierte Allel. Aus diesen Basensequenzen soll dann die Sequenz der mRNAs erstellt werden und dann mit Hilfe der Codesonne die Aminosäure-Sequenzen. Wie üblich bei solchen Genetik-Aufgaben soll dann erklärt werden, welche Art von Mutation vorliegt und wieso diese Mutation die im Material beschriebenen Symptome verursacht.
Ganz anspruchsvoll wird es dann noch am Ende der dritten Teilaufgabe. Hier werden mithilfe der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und einer Gel-Elektrophorese DNA-Proben verschiedener Hunde untersucht und verglichen (DNA-Fingerabdruck). In der dritten Teilaufgabe sollen diese Ergebnisse dann analysiert und ausgewertet werden.