Analisi della biodiversità a livello genetico

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Target di riferimento

Istituto Tecnico: quinto anno Indirizzo Biotecnologie Sanitarie.

DESCRIZIONE DELL'ATTIVITà

I ragazzi del quinto anno dell’Istituto Tecnico ad indirizzo Biotecnologie Sanitarie, riceveranno una breve presentazione del progetto ed elementi teorici della Biodiversità, concentrandosi soprattutto sull’aspetto della variabilità genetica, ovvero della diversità nelle sequenze di DNA. Gli alunni saranno impegnati nell’applicazione di metodi di biologia molecolare per la discriminazione di specie ittiche e di mammiferi coinvolti nel settore alimentare. Inoltre affronteranno il tema della diversità genetica umana. Verrà loro spiegata la questione delle mistificazioni alimentari e dell’impiego fraudolento di specie non opportune (specie aliene, specie minacciate, specie con caratteristiche nutrizionali di minor valore) in alcuni preparati, come pesce sfilettato congelato e hamburger fatti con carne tritata. Saranno estratti i DNA da filetti di platessa e di limanda, e si procederà con l’amplificazione del gene mitocondriale COI (gene codificante un enzima fondamentale per la fosforilazione ossidativa), per poi applicare l’enzima di restrizione MseI che consentirà il riconoscimento della specie grazie alla corsa elettroforetica dei campioni su gel di agarosio. Analogamente si procederà con l’estrazione del DNA di manzo e maiale e si applicherà la stessa procedura sul gene mitocondriale 12S rRNA. I risultati saranno fotografati, analizzati e interpretati dai ragazzi. Verrà eseguita anche l’estrazione del loro stesso DNA tramite swab buccali e successiva amplificazione di loci microsatelliti (o STR), ovvero porzioni nucleari altamente ripetute, il cui numero di ripetizioni varia da individuo a individuo. Saranno selezionati 2 loci STR per la dimostrazione della variabilità intraspecifica e sarà applicato un marcatore per il riconoscimento di genere (PCR del gene SRY).  I primer impiegati per l’amplificazione dei vari loci sono riportati nella figura sottostante.

I prodotti di amplificazione saranno corsi in gel di agarosio, visualizzati tramite UV e fotografati. I dati verranno interpretati dall’intero gruppo classe. e gli alunni scriveranno un articolo scientifico classico come i ragazzi del II biennio. Al termine dell’attività avranno come compito la stesura di un articolo scientifico classico (Abstract, Introduzione, Materiali e Metodi, Risultati, Discussione e Conclusioni).

Le discipline coinvolte saranno: Scienze Naturali, Biologia e Microbiologia.

Piano delle attività

Azione 1: Discriminazione di specie ittiche e di mammiferi  mediante PCR_RFLP

Azione 2: Osservazione della variabilità genetica umana mediante  STR e gene SRY

tempi

II biennio biotecnologie

  • azione 1: 20 ore
  • azione 2: 20 ore

vincoli

  • Collaborazione con apicoltore esperto
  • Stampante 3D
  • Visori a realtà virtuale
  • Spazio esterno alla scuola coltivabile

discipline principalmente coinvolte

Scienze Naturali, Biologia e Microbiologia.

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