Beschrijving
scientists@work is een organisatie van VIB. scientists@work brengt jaarlijks jongeren van 14 tot 18 jaar in een academisch of industrieel laboratorium.ILVO - Groei en Ontwikkeling dient jaarlijks een project in om jonge wetenschappers kennis te laten maken met lopend wetenschappelijk onderzoek in een erkend labo.
De belangrijkste bron van voeding bestemd voor menselijke consumptie is afkomstig van gewassen die tot de grasachtigen behoren zoals maïs, tarwe, rijst, gerst en sorghum. Het continu verbeteren van deze gewassen staat centraal voor het behouden van een duurzame landbouw en voor het voeden van de steeds groeiende wereldbevolking. Daarenboven wordt recent ook een grote rol weggelegd voor gewassen die kunnen voorzien in brandstof zoals bio-ethanol waarbij het plantenmateriaal enzymatisch wordt omgezet in alcohol waarop een voertuig kan rijden.
Voor het verbeteren van deze gewassen wordt vaak onderzoek gevoerd niet op de gewassen zelf maar op een modelplant die een klein genoom, een korte levenscyclus en een kleine bouw heeft. Voor de grasachtigen wordt Brachypodium distachyon als modelsysteem gebruikt is een kleine soort uit de gematigde streken die nauw verwant is aan tarwe en gerst en enkele gewassen die gebruikt worden voor biobrandstoffen. Een belangrijk kenmerk van een modelplant is dat deze transformeerbaar is, dit wil zeggen dat genen kunnen ingebracht worden, om de functie ervan te kunnen testen. De transformatie van Brachypodium gebeurt via een bacterie Agrobacterium die de eigenschap heeft een stuk DNA in te brengen in het genoom van plantencellen. Hier wordt handig gebruik gemaakt om planten te creëren met nieuwe eigenschappen zoals verhoogde groei, verbeterde droogteresistentie, enz.
Op het Instituut voor Landbouw en Visserij-Onderzoek (ILVO) te Melle wordt brachypodium getransformeerd via deze methode om meer te weten te komen over de samenstelling van celwanden in grasachtigen. Bij wijze van voorbeeld bezitten wij een getransformeerde lijn van Brachypodium die een gen bevat voor de aanmaak van een groen fluorescent eiwit (GFP) waardoor de plant onder UV-licht groen oplicht. Het voorgestelde project bestaat erin de wijze toe te lichten waarmee de modelplant Brachypodium wordt getransformeerd en hoe een transformant kan worden geïdentificeerd waarbij volgende basisbegrippen worden toegelicht: DNA, RNA, eiwit, vector, Agrobacterium, callus, GFP, microscopie, aotofluorescentie, DNA-isolatie, PCR en Agarose-gelelektroforese.
De leerlingen zullen bij aanvang plantenmateriaal ontvangen waarvan ze nog niet weten of het van een niet-getransformeerde of een getransformeerde plant afkomstig is. Ze zullen het verschil tussen beide kunnen ontdekken op twee manieren. De eerste is op het niveau van het DNA waarbij een PCR-reactie op het ingebrachte gen en een agarose-gelelektroforese zal uitwijzen of het gen aanwezig is of niet. Ten tweede zal op het niveau van het eiwit de expressie van GFP kunnen nagegeaan worden onder een fluorescentiemicroscoop.
Planning:
9u-10u30: Ontvangst en korte presentatie van het project waarbij aandacht wordt besteed aan de basisbegrippen en uitgebreide mogelijkheid tot stellen van vragen ivm het project.
10u30-12u30: DNA isolatie uit plantenmateriaal + PCR reactie
12u30-13u30: lunch
13u30-15u: agarose-gelelektroforese
15u-16u: bekijken van plantemateriaal met of zonder GFP onder fluorescentiemicroscoop
Technieken: Kloneren, Agrobacterium-transformatie van callus, GFP expressie,fluorescentie-microscopie, DNA-isolatie, PCR en Agarose-gelelektroforese
| Periode | 30-nov.-2012 |
|---|