Als Molekularbiologe im Labor für eine saubere Umwelt forschen

Johannes hat Molekurlarbiologie und Bioinformatik studiert und arbeitet heute im Labor des Karlsruher Wasserforschungs-Instituts TZW. Gemeinsam mit Karlsruher und internationalen Kolleg*innen erforscht er z. B. Corona-Viren im Abwasser.
Molekularbiologe im Labor

Foto: TZW

Mein Name ist Johannes Ho, ich bin 36 Jahre alt und arbeite als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Wassermikrobiologie am TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser in Karlsruhe. Nach meiner Ausbildung zum biotechnologischen Assistenten in Heidelberg und meinem Biologiestudium mit dem Schwerpunkt Molekularbiologie und Bioinformatik in Kaiserslautern begann ich vor knapp neun Jahren mit meiner
Doktorarbeit am TZW in Kooperation mit der Technischen Universität München. Nach den typischen Höhen und Tiefen einer Doktorarbeit entschied ich mich, dem TZW als wissenschaftlicher Mitarbeiter treu zu bleiben.

Unsere Forschungsarbeiten tragen zur Sicherheit der Ressource Trinkwasser bei

An einem klassischen Arbeitstag trage ich eine Brille, einen weißen Kittel, halte ein Reagenzglas mit einer gelben, blubbernden Flüssigkeit hoch und grinse schaurig. Natürlich stimmt dies nicht ganz, da wir Wissenschaftler zwischendurch auch gerne Kaffee trinken.

Nein, jetzt ernsthaft: Letztendlich bestimmen aktuelle Projekte und Entwicklungen in Deutschland, Europa und weltweit den Inhalt meiner Arbeit. Der Fokus liegt dabei auf der Entwicklung und Erweiterung neuer, molekularbiologischer Methoden im Wasserbereich. Mit modernen molekularbiologischen Methoden ist es möglich, Viren und Bakterien schnell in Wasserproben nachzuweisen, Antibiotikaresistenzgene spezifisch zu erfassen, die Aktivität mikrobiellen Schadstoffabbaus zu messen, Risiken in der Trinkwasserversorgung zu bewerten und Ursachen möglicher Kontaminationen zu finden.

Ein derartiges Repertoire an Methoden ist die Folge umfangreicher, vom DVGW, BMBF und auch von Wasserversorgungsunternehmen finanzierter Forschungs- und Entwicklungsarbeiten mit dem Ziel, die Sauberkeit und Sicherheit der Ressource Trinkwasser weiterhin zu gewährleisten.

Die internationale Zusammenarbeit ist ein wichtiger Aspekt meines Berufes und hat mir schon viele positive Erfahrungen beschert, die mir definitv im Gedächtnis bleiben.

Johannes Ho

Ein wichtiger und interessanter Aspekt meines Berufes ist die Zusammenarbeit im eigenen Labor, aber auch weltweit. Besonders hervorheben möchte ich hier Probenahmen und Forschungsarbeiten in Australien, China und Vietnam. Vorher wusste ich nicht, wie es ist, mit Rucksack, Eimer, Probenahmekoffer und Kamera einen Fluss auf
einem dünnen Bambusstab zu überqueren – definitiv Erfahrungen, die im Gedächtnis bleiben.

Corona-Forschung ist Teil unserer Arbeiten

Aktuell ist am TZW natürlich das Corona-Infektionsgeschehen Teil der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Konkretes Ziel meiner aktuellen Arbeit ist es, SARS-CoV-2 Viren im Abwasser zu quantifizieren und so einen indirekten Blick auf das Infektionsgeschehen werfen zu können.

Bei der momentanen COVID-19-Pandemie gibt es eine gewisse Unsicherheit bezüglich der Personen, die mit SARS-CoV-2 infiziert sind – die sogenannte abwasserbasierte Epidemiologie könnte helfen, die Dunkelziffer von COVID-19-Fällen aufzuklären. Der Virennachweis aus Abwasser ist jedoch deutlich komplexer als der Nachweis bei infizierten Personen. Somit ist Entwicklungsarbeit gefordert, um Effizienz, Spezifität und auch Schnelligkeit dieses Nachweises zu gewährleisten.

Ein wichtiges Werkzeug für den Virennachweis ist die Polymerasen-Kettenreaktion (PCR), mit deren Hilfe sich die RNA der Viren spezifisch nachweisen lässt. Am TZW setzen wir die digitale PCR, eine Weiterentwicklung der klassischen PCR, ein. Auch dieses Verfahren muss getestet und validiert werden. Dies geschieht sowohl theoretisch durch Simulationen am Rechner als auch – wie im Bild zu sehen ist – durch praktische Versuche im Labor. Besonders beim Thema SARS-CoV-2 findet ein stetiger Austausch mit anderen Arbeitsgruppen weltweit statt.

Gerade dieser Austausch, vor allem mit den Kolleginnen und Kollegen in den Laboren des TZW, ist wohl der wichtigste und schönste Aspekt meiner Arbeit. Dieser fachliche und auch menschliche Beistand hilft, die Höhen und Tiefen der täglichen wissenschaftlichen Arbeit zu meistern. Und wenn nach langer Arbeit und frustrierenden (aber auch lehrreichen) Fehlschlägen das Experiment erfolgreich geklappt hat, sitzt im Labor dann letztendlich doch der grinsende Wissenschaftler.

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