Genteknologi: Finne DNA-molekyler i frukt eller grønnsak

"Hvitløkstyven"

Kap. 3: DNA i frukt eller grønnsak

I denne elevøvelsen skal vi fremkalle DNA-et i en kiwi. Man kan riktignok, som øvelsens opprinnelige tittel tilsier, bruke hvilken som helst annen frukt eller en grønnsak. Vi bruker kiwi fordi det er lett å mose og jobbe med. 

Hensikten med øvelsen er å se hvor lett det er å finne DNA-et i frukter og grønnsaker.

Bakgrunnsteori:
Alle levende ting - planter, dyr, bakterier og annet i naturen - har et arvemateriale. Ved hjelp av avansert teknologi kan vi gå i dybden på arvematerialet til oss selv eller planter og dyr. I klasserommet kan vi bruke noen enkle hverdagsgjenstander til å se DNA på litt lettere vis. 

Utstyr:

• 1 flaske sterilt vann (evt. flaskevann, men ikke vann fra springen)
• En sprøyte som kan holde minst 20ml
• 1 flaske blå isopropanol
• Kiwi (evt. annen fukt eller grønnsak, gjerne en som renner litt)

• Kjøkkenmaskin
• Kniv og fat (morter valgfritt)
• Salt (natriumklorid)
• Natron (natriumhydrogenkarbonat)
• Sjampo
• Kaffefilter
• Desilitermål
• Isbiter
• Fryseboks
• En trepinne eller en glasspinne som er ca 20-30 cm lang
• Et klart glass
• To små skåler
• En litt større skål (som en av de små skålene kan få plass i)

Metode:
Aller først må isopropanolen i fryseboksen. Den må være iskald når den skal brukes i slutten av forsøket. (ikke fotografert)

Vi helte 1.2 dl sterilt vann i en av de små skålene. Vi tilsatte ca. 1/4 teskje salt og en hel teskje natron og blandet med en ren skje. Vi tilsatte deretter 1 teskje sjampo og rørte igjen. I den store skåla satte vi isbiter, og vi satte den lille skåla i den store for å avkjøle i isbit-badet. Denne blandingen vi nettopp har laget kalles for en buffer. Den motvirker store endringer i surheten (pH-verdi) i vannet.

Vi skjærte opp og moste kiwien. Vi brukte morter til å lage mose, men det funket ikke så godt. I samarbeid med en annen gruppe lagde vi mose av flere kiwier. I skåla vår helte vi dermed 3 teskjeer av mosen. 

Vi helte i 7 teskjeer av bufferen vi lagde tidligere. Vi rørte svært godt i minst 2 minutter. Mosen vår var enda litt tykk, og vi tilsatte litt sterilt vann. Dette gjorde det enklere å filtrere løsningen gjennom kaffefilteret og inn i et lite klart glass. 

Sakte men sikkert fikk vi samlet opp mye av den filtrerte "kiwi-juicen". Vi tok deretter fram sprøyten, og fylte den med den iskalde isopropanolen. Forsiktig sprøytet vi litt av isopropanolen inn i kiwi-blandingen. Vi rørte forsiktig med rørepinnen vår i ca. 1 minutt. 

Etter svært kort tid samlet det seg tråder av kiwi-DNA. De klumpet seg opp og kunne løftes med pinnen, selv om det var litt vanskelig. Ved hjelp av lommelykten på mobilen lyste vi opp glasset nedenfra og så klumpene enda bedre. 

Resultater og observasjoner:
Det vi så var kiwi-DNAet. Ved help av enkle hverdagslige produkter og gjenstander finner vi ut av at DNA slettes ikke er vanskelig å finne.

Drøfting og feilkilder:
En svært viktig feilkilde er hygiene. Vi prøver stadig å være rene på hendene, det samme gjelder utstyret. Men vi opplevde at vi måtte dobbeltskylle noe utstyr for å sørge for at vi jobbet så rent som overhode mulig.

Vi har nå lært at ikke bare trengs avansert utstyr og teknologi til å finne DNA til noe levende.

Kilde(r):

- Brandt, Harald m/ flere (2015): Naturfag Påbygging, Aschehoug

Seigmenn

Proteinsyntese med seigmenn

Kap. 2 – Arv: DNA med seigmenn og salte sild

Hensikt

Hensikten med forsøket er å lære om DNA som oppskrift på genene våre og hvordan de er bygget opp. 

Bakgrunnsteori

Kroppen vår er bygget opp av proteiner. Proteinene består av aminosyrer som bestemmer hva slags funksjon proteinene skal ha, f.eks. til å bygge hår, negler, hud osv. Én og hver av oss har et unikt DNA, og DNA viser seg når det skjer en celledeling, som er nettopp når vi trenger mer og nytt hår, negler og hud. Når vi trenger nye celler blir oppskriften gitt av cellen, med utgangspunkt i 4 baser, der to og to passer sammen, og unike grupperinger gir ulike byggesteiner. 

Viktige begreper:

• DNA: DNA er en forkortelse for deoksyribonukleinsyre. Hver celle i kroppen har en cellekjerne med 46 kromosomer, som er kveilet opp av DNA-molekyler. 23 kromosomer er fra den ene forelderen, 23 fra den andre. I DNA-molekylene ligger genene våre, arveanleggene, og vi er alle helt unike. 
• Proteiner: Proteinene er byggesteinene i kroppen vår. Musklene våre trenger proteiner for å bygges opp, slik at vi blir sterke. Proteinene er laget av aminosyrer.
• Celle: Kroppen vår består av celler. Hver celle har en cellekjerne der det befinner seg 46 DNA-molekyler. Når vi trenger nye celler, vil cellene dele seg, og DNA-molekylene kommer til nytte fordi det er nettopp her "oppskriftene" på oss er.
• Kodoner, også kalt tripletter: Kodoner er sett med tre og tre cellebaser, og de lager hver en bestemt aminosyre. Tråder med aminosyrer lager proteiner. Cellebasene er adenin (A), tymin (T), guanin (G) og cytosin (C). Utenfor cellekjernen brukes uracil (U) istedenfor tymin. A og T går sammen, C og G går sammen. Celledelingen foregår nemlig utenfor cellekjernen, på ribosomene. Når uracil erstatter plassen til tymin vil den naturligvis kunne gå sammen med adenin. Under en celledeling vil man kun trenge den ene siden av DNA-tråden for å kopiere molekylet. Det er fordi det er kun to-og-to baser som går sammen, og vet man den ene siden, vet man den andre.

Utstyr

• Seigmenn (røde, grønne, gule og oransje)
• Salte sild (fiskeformet godteri)
• Tannpirker uten smak
• Kamera (til å ta bilder)

Metode
Vi fikk en kodonetabell å følge. Kodonene skal representere hver sin bokstav, og dermed være en "kode" for hva slags proteiner som blir produsert med denne koden. 

Vi skulle se hva slags protein vi får med DNA-tråden: TAATACTGGTACCAA.
Vi lært at T går sammen med A, C med G, og at U erstatter T utenfor cellekjernen. Det vil altså si at vi får T-RNA-tråden AUUAUGACCAUGGUU.
Deler vi inn i kodonene, får vi AUU-AUG-ACC-AUG-GUU. Som vi ser i tabellen tilsvarer AUU bokstaven G, AUG er E, ACC er N, AUG er E og GUU er R. Vi får altså ordet "Gener". 

Vi skulle dermed bygge dette med seigmenn, fiskegodteri og tannpirker, for å visualisere oppbygningen. Vi brukte grønne seigmenn for G, oransje for C, gule for A, røde for T og fiskegodteri for U. Vi stakk tannpirkerne i beina og hodet til seigmennene og koblet sammen tilsvarende begge trådene. Deretter bandt vi dem med tannpirker via armene, slik at det ble en slags stige. Deretter roterte vi hele bygningen til en helix, slik som virkelig DNA ser ut.

Resultater og observasjoner

Konklusjon
Vi har lært om DNA og hvordan det er bygget opp. Vi har visualisert og demonstrert hvordan byggesteinene i kroppen vår har spesialiserte celler, og disse blir spesielle utifra hva slags kodonkombinasjon de har.

Kilde(r)

- Brandt, Harald m/ flere (2015): Naturfag Påbygging, Aschehoug
- www.lokus.no/open/naturfag_paabygging/Arv/Noekkelstoff/Proteinsyntesen
- Viten.no