Laboratorio portátil de Biología Molecular para alumnos de bachillerato

Abstract

Este proyecto pretende darle continuidad al programa latinoamericano de laboratorios portátiles que inició en el año 2012 cuando se impartió en México el Primer curso latinoamericano teórico-práctico de Biología Molecular y Genómica para profesores de Bachillerato México, Facultad de Ciencias, UNAM. Este curso fue patrocinado por Wellcome Trust, Red Latinoamericana de Ciencias Biológicas (RELAB), Unión de Academias de Ciencias (IANAS), Sociedad Mexicana de Bioquímica, A.C. y Academia Mexicana de Ciencias, A.C. del 30 de julio al 3 de agosto, con una duración de 42 horas. Este primer curso fue diseñado para llevar a cabo un viejo anhelo de muchos de los que hemos impartido cursos a profesores de bachillerato: que esta experiencia pudiera ser también realizada con los alumnos de ese nivel. Para poder implementarlo, se adquirió el equipo necesario y se contó con los reactivos requeridos. Desde entonces, 3 planteles de la UNAM han recibido la visita del laboratorio portátil: en la ENP8, en el CCH Vallejo y en el CCH Azcapotzalco. Se cuenta con fotos y testimonios de los jóvenes que asistieron, que reflejan lo significativo que resulta para su formación el hacer experimentos "de verdad" y comprendiendo cómo los científicos se hacen una pregunta y la metodología necesaria para responderla. Hemos llevado a cabo otros cursos dirigidos a los profesores, y aunque a todos les entusiasma la idea de llevarlo a sus alumnos, nos hemos topado con el problema del financiamiento: el costo de los reactivos. Para poder darle continuidad a esta idea, hemos decidido solicitar este proyecto para centralizar y poder ofrecer estos talleres sin costo para los planteles con profesores que se comprometan a impartirlos, que hayan aprobado el curso de actualización y preparen a sus alumnos con algunos conceptos básicos antes de la visita del laboratorio portátil. Los cuatro conceptos que se deben revisar son: -La identidad genética de especies y de individuos está definida por la información contenida en el DNA de cada célula. -Todas las células de un organismo multicelular tienen la misma información genética total del organismo y aun así, sus células son diferentes en morfología, función y expresión de proteínas. -El código genético con el que se traduce la información genética para generar proteínas con secuencias de aminoácidos específicos, es prácticamente universal para todos los organismos vivos. También los mecanismos que traducen el mensaje genético son muy similares en todas las especies. -Se puede observar la evolución darwiniana a nivel molecular mediante el estudio de las secuencias de genes y sus productos proteicos en diferentes especies. El taller consiste en la realización de cuatro prácticas que ilustran estos conceptos, para lo cual se plantea a los alumnos preguntas sobre cómo resolver ciertos problemas. Así, en la primera actividad "huella genética" se plantea a los estudiantes la escena de un crimen y las pruebas con las que se cuenta, induciéndolos a resolver el misterio mediante el análisis de muestras de DNA. Los estudiantes analizarán 5 muestras de los supuestos sospechosos y la de la escena del crimen, mediante análisis de restricción y electroforesis; adicionalmente, esta práctica también se lleva a cabo utilizando sólo papel y tijeras. En la segunda actividad, se propone a los estudiantes que analicen las diferencias que hay entre los individuos del grupo, hasta proponer una caracterización de algún genotipo. De esta manera, se analiza la presencia de una secuencia de DNA no codificante en particular de la que cada individuo puede presentar una de tres variantes posibles. Los estudiantes obtienen su propio DNA, lo amplifican mediante PCR y analizan los resultados mediante una electroforesis. La tercera actividad se puede abordar desde dos perspectivas: la regulación de la expresión genética y/o la modificación genética de los organismos, porque se trata de introducir el gen y expresar la proteína verde fluorescente de una medusa en bacterias. En la cuarta actividad los alumnos confirmarán que el fragmento de DNA que introdujeron proporciona un fenotipo que se puede observar, mediante una electroforesis en condiciones nativas y desnaturalizantes en un gel de poliacrilamida. Para poder darle continuidad a esta actividad, con este proyecto queremos asegurar el poder contar con 6 juegos de reactivos completos por año para poder impartir cada año dos cursos a profesores y 4 talleres a alumnos, alcanzando así, en los 3 años, una población aproximada de 180 profesores y 360 alumnos que vivan la experiencia. Se espera que algunos de los profesores, en particular los de fuera de la UNAM (incorporadas, bachilleres, preparatoria de la UACM), consigan a su vez recursos para llevarlo a cabo.