Forløb: Fra Darwin til bioteknologi

Introduktion: Velkommen til projektet Fra Darwin til Bioteknologi. Projektet er sponsoreret af Novozymes A/S og Institut for Systembiologi. Formålet med dette undervisningsmateriale er at give en forståelse af hvad evolution og diversitet er. Undervisningsmaterialet består af fem teoretiske artikler samt en eksperimentel del med 2 forsøg der knytter sig til teorien.

 

Der tages udgangspunkt i industriens gavn af naturens diversitet, og ud fra dette vil der blive gennemgået teori der ligger til grund for evolution. Dette inkluderer mutationer og genetisk rekombination samt selektion. Der vil også være en gennemgang af nogle af de bioteknologiske værktøjer der er tilgængelige i dag.

Bioteknologien kan give et billede af evolutionsforløbet, idet det er blevet muligt at sekventere organismers DNA og dermed se, hvor nært beslægtede de er ved at opbygge fylogenetiske træer.

God fornøjelse med projektet!

Teori:

Nedenfor kan de fem teoriafsnit tilgås ved at trykke på knapperne.

Øvelser og ordliste:

Der er to eksperimenter knyttet til dette projekt: “Isolering og identifikation af cellulaseproducerende bakterier”, og “Evolutionseksperiment”. De to forsøg er uafhængige af hinanden.

En gennemgang af de anvendte laboratorieteknikker, heriblandt renstrygning og gelelektroforese, findes her.

Bakteriestammer og laboratorieudstyr kan udsendes efter henvendelse via bestillingsformularen her.

En lærervejledning, forsøgsvejledninger og andre relevante dokumenter og links kan findes her:

Evolutionseksperiment

Det første eksperiment går ud på at illustrere evolution af jordbakterien Pseudomonas fluorescens når P. fluorescens dyrkes op i et statisk medie. Et statisk medie fører til at der opstår et heterogent miljø med forskellige oxygenkoncentrationer (høj oxygenkoncentration ved overfladen og lav oxygenkoncentration ved bunden). Der vil derved opstå mutanter med forskellige niche-specificiteter. Dette kan observeres via forskellige kolonimorfologier.

Forsøget går ud på at opsamle jordprøver fra området omkring gymnasiet. Fra jordprøven isoleres cellulaseproducerende bakterier ved en screening på specielle agarplader. Der laves PCR på bakteriernes DNA, hvor udvalgte gener opformeres.

Projektet illustrerer en stor del af teorien i de tilknyttede artikler. Både gennem isoleringen af bakterier ved screening og opformering af DNA ved hjælp af PCR.

En vejledning til brug af fotoudstyr, til visualisering af PCR fragmenter, kan findes her.

Kildehenvisning:

Dette projekt blev udgivet i januar 2014. Det er udarbejdet af Biotech Academy og er blevet opdateret løbende.

null

Projektet er udarbejdet af Juliane C. Thøgersen. Juliane er færdig som civilingeniør i Bioteknologi fra DTU.

Juliane C. Thøgersen

null

Hans Henrik Stærfeldt er ansat ved Center for biologisk sekvensanalyse, DTU. Hans Henrik har været sparringspartner på denne artikel.

Hans Henrik Stærfeldt

null

Preben Nielsen er science manager på Novozymes. Preben har været med til udviklingen af dette undervisningsprojekt og især forsøget Isolering af cellulaseproducerende bakterier.

Preben Nielsen

null

Institut for Systembiologi har Danmarks største biovidenskabelige og bioteknologiske forskning på universitetsniveau.
Instituttet har været partner og sponsor på projektet.

Institut for Systembiologi