Bioteknologi – fremtidens grønne medicinfabrikker

En øvelse for 8.-10. klasse i biologi.

Planter har over millioner af år udviklet et utroligt system af små kemikaliefabrikker, som vi kalder enzymer. Ved hjælp af enzymer kan planten lave alverdens kemikalier. Nogle af dem kan bruges som medicin, og det er taksol et godt eksempel på. Taksol kommer fra takstræers bark og bruges mod kræft, men det er svært at få nok af det. Hvad nu, hvis man kunne flytte de enzymer fra takstræer, der laver taksol, over i hurtigtvoksende alger? Ved hjælp af de nyeste teknikker inden for genteknologi er vi i stand til at bruge planternes utrolige evner til at lave stoffer, som vi selv kan bruge. Kom ind på SCIENCE Skoletjeneste og arbejd med emnet bioteknologi, GMO-planter og fremtidens grønne medicinfabrikker.

Besøget

Selve besøget i Skoletjenesten på Frederiksberg Campus består af en kort introduktion, 2 moduler adskilt af en pause med praktiske aktiviteter, der adresserer temaets indhold og problemstillinger, og til sidst en opsummering og afrunding til hvad I kan arbejde videre med hjemme på skolen.

Besøget varer cirka 2½ time.

Under besøget

I forløbet ”Bioteknologi – fremtidens grønne GMO-medicinfabrikker” stifter eleverne bekendtskab med enzymer, proteinsyntese og genteknologi gennem hands-on forsøg og faglig gennemgang. Eleverne præsenteres først for planternes kemiske verden og de stoffer, planter producerer. Blandt disse er terpener, som både dækker over cancermedicinen taksol samt de essentielle olier fundet i krydderiurter. Eleverne skal herefter lave to øvelser. De skal identificerer molekyler vha. lugtesansen, samt finde krydderurternes trikomer, der indeholder de essentielle olier.

Herefter præsenteres eleverne for, hvordan man kan bruge taksol mod cancer, og hvordan det bliver produceret i planter vha. enzymer. Enzymers funktion og struktur gennemgås. Bagefter skal eleverne isolere protein fra gulerødder. Størrelsesforhold gennemgås fra molekyler til flercellet organisme og proteinsyntesen gennemgås. Dernæst præsenteres eleverne for gensplejsning, og hvordan man kan få andre planter til at lave taksol. Til sidst undersøger vi, hvorvidt det er lykkedes at gensplejse en plante ved at undersøge de enzymer planten producerer. Dette gøres vha. gelelektroforese.

Eleverne vil under besøget beskæftige sig med…

Faglige elementer:

• Enzymer
• Proteinsyntese
• Gensplejsning

Forsøg:

• At identificere molekyler vha. lugtesansen
• At undersøge krydderurter for at finde de olieholdige trikomer
• At isolere protein fra gulerødder
• At undersøge proteiner vha. gelektroforese

Efter besøget

Vi anbefaler generelt, at der afsættes tid til at efterbehandle oplevelser, opgaver og diskussioner hjemme på skolen, da det giver et markant bedre udbytte for eleverne. Undersøgelser viser, at elevens udbytte af et besøg bliver markant større, hvis der sættes tid af til at efterbehandle oplevelser og diskussioner, hjemme på skolen. Vi håber derfor, at I vil tage jer tid til at snakke øvelsens resultater igennem og følge op på eventuelle spørgsmål eleverne måtte have.

Forbedelsesmateriale

Inden besøget skal du og din klasse forberede jer med det materiale, der er angivet for øvelsen. Det er vigtigt for kvaliteten af besøget hos Skoletjenesten, at klassen er forberedt på, hvad der skal ske.

På vores hjemmeside giftigeplanter.ku.dk findes al det forberedelsesmateriale som klassen skal bruge.

Materialet består mere specifikt af disse links, der fungerer som en introduktion til besøget:

Eleverne skal…

• Se intro-videoen om giftige planter og deres egenskaber, som både kan være dødeligt giftige, og samtidigt helbredende.
• Se videoen, hvor planteforskeren Camilla fra Københavns Universitet fortæller om, hvordan syntesebiologi fungerer i laboratoriet og hvordan det måske kan være med til at blive en del af fremtidens bæredygtige løsninger på medicinfremstilling.
• Læse afsnittet om terpener– de specialiserede plantestoffer.
• Læse afsnittet om syntesebiologi, der er et felt inden for biologien, som beskæftiger sig med, kunstigt, at syntetisere (eller danne) komplekse biologiske forbindelser ud fra simple kemiske stoffer.