DNA-lab dag 2023

Beste docenten, docenten in opleiding en TOA’s,

De zevende editie van de DNA-Lab dag zal plaats vinden op donderdag 6 april 2023 in het Huygensgebouw van de Radboud Universiteit Nijmegen. De keynote wordt verzorgd door Erik de Vrieze. De parallelsessies kunt u hieronder vinden. Deze conferentie wordt kosteloos aangeboden door de Reizende DNA-labs & ABE Nederland.*

Keynote spreker – Erik de Vrieze

Erik de Vrieze is universitair docent en onderzoeker aan de afdeling keel-neus-oorheelkunde (KNO) van het Radboudumc. Het doel van zijn onderzoek is de ontwikkeling van nieuwe behandelmethoden voor verschillende vormen van erfelijke doofheid en doofblindheid. Met de ontdekking van het CRISPR/Cas9 systeem is genetische modificatie in menselijke cellen plotseling zeer eenvoudig en goedkoop geworden. Genetische modificatie met behulp van CRISPR/Cas9 heeft inmiddels een centrale rol in biomedisch onderzoek, en vormt de basis van verschillende nieuwe therapieën waar de Vrieze onderzoek naar doet. Daarnaast heeft hij het CRISPR/Cas9 systeem geïmplementeerd in verschillende onderwijs modules voor studenten van de Radboud Universiteit, VWO en HBO. In de lezing zal de Vrieze ingaan op de revolutie in biomedisch onderzoek die de ontdekking van CRISPR/Cas9 teweeg heeft gebracht, en de ethische dilemma’s die dit met zich meebrengt. Tot slot zal hij illustreren hoe het CRISPR/Cas9 systeem in zijn eigen onderzoek gebruikt wordt om nieuwe behandelmethoden te ontwikkelen voor erfelijke doofheid en doofblind.

Programma:

09:15 – 10:00Ontvangst
10:00 – 10.15Welkomstwoord
10:15 – 11:00Openingslezing
11:15 – 12:30Parallelsessie 1
12:30 – 13:15Lunch
13:15 – 14:30Parallelsessie 2
14:45 – 16:00Parallelsessie 3
16:00 – 17:00Borrel

Parallelsessies

Experimenteren met DNA, laat je fantasie gaan in een VR lab! - Mark Schaeffer, Kandinsky College

Workshop: Tijdens mijn ABE Master Teacher Fellowship in 2020-2021, heb ik mij verdiept in mogelijkheden van het toepassen van VR in de biologie lessen. Het was een tijd van pionieren, uitproberen, plannen maken, beginnen, tegenvallers, maar ook van successen.

Een van mijn producten is een Virtueel DNA-lab.

In principe kan je een onderzoek in een virtueel lab zo mooi maken als je zelf wilt! Ik heb het dicht bij mijzelf gehouden: “Hagedissen en het mysterie van de regenererende staart!”. Fascinerend toch? Welke genen zijn daarbij betrokken? Voor dit onderzoek moet de leerling eerst als een echte “Livingstone” naar de jungle om DNA samples te verzamelen. Na deze spannende reis gaat de leerling het DNA in het lab analyseren. Hier stopt de fantasie. In het lab worden bijna echte materialen gebruikt. De leerling gaat pipeteren, epjes open maken, pcr-en en een gel-electroforese uitvoeren.

Tijdens deze workshop is het mogelijk om het lab in VR te bekijken (met VR bril). Ook wil ik graag input voor aanpassingen, verdere mogelijkheden en andere wilde ideeën.

Misschien heb je na de sessie zelf wel zin om mee te pionieren met VR om zo het onderwijs nog interessanter te maken!

Food Biotech: the Good and the Bad - Declan Cathcart, Temple Carrig School and ABE Ireland

Workshop (English): This workshop will present teaching and learning modules for secondary level Biotechnology students. These modules were developed during an ABE Master Teacher Fellowship in 2020-2021. Module 1 is a series of problem-solving activities involving working with the foods-grade Lactic Acid Bacteria, during which students also learn the basic laboratory skills of microbiology. Module 2 comprises an inquiry based approach to PCR, in which students are presented with a scenario of an E.coli outbreak. Students must test a variety of water samples, using PCR and agarose gel electrophoresis, to find the source of the outbreak.  Both modules will be of interest to teachers of Senior Biology, and may also be of interest to Chemistry teachers.  These modules bring together cutting-edge technology with traditional laboratory skills, used as a vehicle for students gain knowledge and  experience in a 21st century Biology laboratory setting.

Detectie van Shiga Toxins met massa spectrometrie - Andrea van Bruggen- van der Lugt U-Talent, Universiteit Utrecht Willem van Oranje College Waalwijk

Tijdens de workshop wordt een bio-informatica module gepresenteerd. Het eerste gedeelte handelt over de ruimtelijke bouw van het Shiga-toxin, een eiwit dat wordt geproduceerd door bepaalde E.coli ’s. We zoomen in op het gedeelte dat verantwoordelijk is voor de binding aan een cel, en het gedeelte dat de eiwitsynthese in een cel stil kan leggen. Vervolgens bestuderen we hoe massaspectrometrie kan worden ingezet bij de detectie van het Shiga-toxin. Door een eiwit te knippen met trypsine ontstaat er een reeks van peptidefragmenten elk met een bepaalde massa dat kan worden beschouwd als een vingerafdruk van het betreffende eiwit. Vervolgens wordt door fragmentatie de aminozuurvolgorde van elk peptidefragment bepaald.

Met behulp van Mascot kan aan de hand van de massa’s en aminozuurvolgorde van de peptidefragmenten de aanwezigheid van het Shiga-toxin worden vastgesteld.

De module is het derde deel in de serie Food Biotech, the good, the bad and the complex en kan aangeboden worden als een vervolg op de eerste twee delen, maar ook als een losse module. De module is een verdieping op eiwitchemie en massaspectrometrie (VWO 5/ 6 niveau), en bruikbaar in schoolprojecten en plusprogramma’s.

DNA-lab Gen-Ethica - Robin Bos, coördinator Reizende DNA-labs Utrecht + studentassistenten Universiteit Utrecht / UMC Utrecht

Workshop: Tijdens deze workshop zullen studenten Biomedische Wetenschappen met de deelnemers de dialoog aangaan over ethische en maatschappelijke vraagstukken rondom DNA-onderzoek. Hierbij kun je bijvoorbeeld denken aan onderzoek naar het aanpassen van embryonaal DNA en het gebruik van commerciële DNA-testen. De focus ligt tijdens deze workshop dus op de maatschappelijke aspecten van biomedisch onderzoek, waarbij een plenaire dialoog wordt afgewisseld met interactieve werkvormen. Deelnemers kruipen op deze manier in de huid van de leerlingen die deelnemen aan het Reizend DNA-lab Gen-Ethica. Gen-Ethica laat zien dat zowel de deelnemers als de studenten bewust worden van de invloed van wetenschap op het dagelijks leven en op hun toekomst door met een open blik met elkaar het gesprek aan te gaan en van elkaar te leren.

eXperimenting with DNA: A LabXchange Educator Experience - Jenny Frank, Head of Educator Programming, LabXchange: Harvard Online

Engelse workshop: LabXchange: An Ally in Science Education! Educators participating in this hands-on workshop will learn about the Foundations of Biotechnology cluster of resources that supports the implementation of ABE labs and how a fellow ABE educator implements a hybrid approach in her classroom. Educators will also learn about LabXchange as a free virtual learning platform designed to engage students in real-life applications of science that develop essential core science inquiry and lab skills using simulations and interactives. Through hands-on exploration of the LabXchange platform and features, educators will be able to tailor any learning experience to meet the needs of learners using our immense collection of free, credible, and relevant science resources and personalization tools aimed at inspiring the next generation of scientists and future changemakers!

Goed om te weten: sommige labs zijn al vertaald naar het Nederlands, erg handig voor de leerlingen.

Nieuw DNA-lab CRISPR/Cas9 – Radboud Pre-University College (PUC) Nijmegen

In samenwerking met keynote spreker Erik de Vrieze wordt op dit moment een nieuw DNA-lab ontwikkeld in Nijmegen. Tijdens deze workshop maak je als eerste kennis met dit nieuwe DNA-lab, dit betekent dat feedback ook onderdeel is van de workshop. Het DNA-lab bestaat uit een computerpracticum waarbij eerst gezocht wordt naar het gen dat verantwoordelijk is voor het Usher-syndroom, vervolgens wordt geprobeerd het gen uit te schakelen. Het DNA-lab is zo ontworpen dat het inzicht in genetische modificatie en gentherapie verhoogd worden; termen als CRISPR-Cas en knock-out worden uitgebreid behandeld.

Nieuw DNA-lab Antibiotica Gezocht! - studentassistenten Universiteit Leiden

Workshop: Weten jullie dat we met een crisis leven? En dan bedoelen we niet de klimaatcrisis of de stikstofcrisis maar de antibiotica crisis. Op dit moment sterven er alleen in Europa en Amerika al meer dan 50.000 mensen per jaar aan antibiotica resistentie. De verwachting voor 2050 is dat dit er 10 miljoen zullen zijn. Nieuwe antibiotica zijn dus keihard nodig!

Tijdens deze workshop gaan we in op antibiotica en antibiotica resistentie. We gaan kijken naar de verschillende manieren waarop nieuwe antibiotica worden ontdekt. De meeste antibiotica die wij nu gebruiken worden geproduceerd door bacteriën. Er wordt besproken hoe en waarom bacteriën antibiotica produceren. Jullie gaan ook zelf aan de slag met een bacteriële plasmide. Deze gaan we aanpassen, doormiddel van een restrictie digestie. Vervolgens gaan we met behulp van een gelelektroforese controleren of dit gelukt is.

Deze workshop wordt een compactere versie van het nieuwe DNA-lab Antibiotica Gezocht. Door aan de workshop deel te nemen maak je kennis met de informatie en technieken die via het lab ook met leerlingen kunnen worden uitgevoerd.

Leskist Proef je PTC? – Reizende DNA-labs en ABE Nederland

Workshop: In deze workshop willen we onze ABE Leskist onder de aandacht brengen. De ABE Leskist Proef je PTC? is ontwikkeld door de Reizende DNA-labs & ABE Nederland. Docenten kunnen naast het bijgeleverde lesmateriaal als de practicumbenodigdheden zelf de les in de klas uitvoeren. Leerlingen leren dat het vermogen om de smaak bitter te proeven genetisch bepaald is. Het gen TAS2R38 codeert voor een smaakreceptor die de organische bittere verbinding PTC (Phenylthiocarbamide) detecteert. Door een polymorfisme van dit gen bestaan er tussen mensen verschillen in het vermogen bitter te proeven. Mensen met twee kopieën van het proever gen zijn meestal superproevers, mensen met één proever gen en één niet-proever gen zijn normale proevers, en mensen met twee niet-proever genen zijn niet-proever. Leerlingen proberen in de les zelf uit te vinden wat voor soort proever ze zijn. Enerzijds door hun eigen DNA te onderzoeken dmv PCR en gel-elektroforese, anderzijds door het doen van een smaaktest met PTC-papier. De resultaten van beide worden met elkaar vergeleken. In de workshop maak je alvast kennis met de smaaktest en voer je bepaalde onderdelen van het DNA-onderzoek uit.

Deze workshop omvat twee sessies; deel 1 in de ochtend en deel 2 in middag.

Deze workshop is bedoeld voor docenten en TOA’s die nog niet bekend zijn met deze leskist.

Rondleiding Museum voor Anatomie en Pathologie - studenten geneeskunde

In het Museum voor Anatomie en Pathologie zijn drie verschillende collecties te zien; anatomie, pathologie en teratologie. Deze collecties bestaan bijna geheel uit menselijke preparaten die met de uiterste zorg zijn bewerkt en klaargemaakt voor permanente expositie. Tijdens de rondleiding zal een geneeskunde student u hier alles over vertellen.

Anatomie is de leer van de bouw en organisatie van het menselijk lichaam. Het museum bevat een groot aantal anatomische preparaten waarin de kleinste details zichtbaar zijn en bestudeerd kunnen worden.

In het pathologisch museum zijn ongeveer 500 organen of orgaandelen van het menselijk lichaam tentoongesteld. Doordat er jaren systematisch is verzameld toont deze collectie een groot aantal zeldzame afwijkingen die heden ten dage niet meer voorkomen.

De teratologische collectie van het museum is grotendeels verzameld tussen de jaren 60 en 80 van de vorige eeuw. Het feit is dat ongeveer één op de 100 pasgeborenen een of meerdere aangeboren aandoeningen heeft, variërend van een simpele afwijkende vorm van bijvoorbeeld een teen of een extra vinger, tot zeer complexe syndromen die vaak niet of zeer moeilijk met het leven verenigbaar zijn. Het museum heeft ervoor gekozen om een groot deel van deze collectie permanent tentoon te stellen.

Het museum is zo’n 10 minuten lopen.

Experimenteren met afweer: antigeen-antilichaam complex - Paula Mittelberg, Kaj Munk College

Workshop: De werking van antigenen en antistoffen is voor leerlingen vaak moeilijk te begrijpen. Naar aanleiding van mijn deelname aan de ABE Master Teacher Fellowship in 2020-2021 heb ik mij gebogen over een practicum om deze concepten te verduidelijken.   

Tijdens deze workshop voeren we aan de hand van een casus over Influenza een aantal experimenten uit. Te beginnen met een antistof-antigen zelftest, waarmee meerdere typen virusinfecties (waaronder Influenza en Covid-19) aangetoond kunnen worden. Ook voeren we een Immunodiffusie test uit. Dit is een test die de gevormde antigeen-antilichaam complexen zichtbaar maakt, zonder dat je daarbij geavanceerde apparatuur nodig hebt. Het bijbehorende lesmateriaal geeft een verdieping in de theorie en het practicum maakt de concepten inzichtelijk. Direct toepasbaar in je les. 

Tijdens deze workshop maak je kennis met de casus en het practicum en ontvang ik graag feedback om de casus te verbeteren en op meerdere niveaus te kunnen gebruiken.

De geheimen van het koolgewas - Lisa Nieuwboer, Wageningen University & Research

Workshop: We duiken in de wondere wereld van plantenveredeling aan de hand van twee koolsoorten: Brassica oleracea en Brassica rapa. Deze soorten zijn door de mensen gekruist naar allerlei verschillende vormen (bijv. knollen of kroppen) d.m.v. convergentie domesticatie. In de workshop gaan we aan de slag met een aantal bekende voorbeelden van deze gewassen die makkelijk verkrijgbaar zijn bij de supermarkt, in een actieve, hands-on les. Na afloop krijg je als docent het lesmateriaal mee, zodat je deze workshop zelf me je leerlingen zou kunnen herhalen. Een hele goede manier om leerlingen enthousiast te maken over het thema “planten” en de veelzijdigheid van deze geweldige organismes.

Dezelfde workshop is ook gegeven op het NIBI 2022.

DNA-lab Taal van de tumor - Robin Bos, coördinator Reizende DNA-labs Utrecht + studentassistenten van Universiteit Utrecht

Workshop: Tijdens deze workshop zal de coördinator van het Reizend DNA-lab Taal van de Tumor het grootste deel van dit practicum doorlopen. Door de rol van een leerling aan te nemen, maken de deelnemers kennis met de les en ontdekken zij welke technieken komen kijken bij het analyseren van het gezonde DNA en het tumor-DNA van onze fictieve patiënt mevrouw X. Zij gaan zelf aan de slag als DNA-onderzoeker om uit te zoeken welke fouten er in het DNA van de kankercellen van de patiënt zitten, zodat ze een advies aan de arts kunnen geven over een passende behandeling.

Deze workshop is bedoeld voor docenten en TOA’s die nog niet bekend zijn met dit DNA-lab.

DNA-lab Prenataal onderzoek bij planten - studentassistenten van Wageningen University & Research

Workshop: In het door Wageningen verzorgde DNA-lab duiken de leerlingen onder begeleiding van 2 studenten in de genetica van de aardappelplant. Met behulp van PCR gaan we zoeken naar genen met bepaalde eigenschappen zoals resistentie tegen ziektes en plagen. Daarnaast bespreken we hoe deze technieken toegepast worden in plantenonderzoek en -veredeling.

Deze workshop is bedoeld voor docenten en TOA’s die nog niet bekend zijn met dit DNA-lab.

DNA-lab Gezond of ziek: een vouwtje verkeerd – Patrick Voskamp, Universiteit Leiden, Leiden Institute of Chemistry

Workshop: Voor het goed uitoefenen van zijn werk moet een eiwit zich op een specifieke wijze opvouwen. Mutaties kunnen dit vouwproces verstoren, waardoor verkeerd gevouwen eiwitten ontstaan met ziektes als diabetes, cystische fibrose (taaislijmziekte) of de ziekte van Alzheimer als gevolg.

U gaat in dit DNA-lab op zoek naar de moleculaire oorzaak van enkele eiwitvouwingsziekten. U krijgt een voorproefje van hoe leerlingen kennis kunnen maken met technieken om “gezonde” en “zieke” eiwitten in cellen op te sporen. U gaat zelf eenvoudige technieken toepassen die belangrijk zijn voor het bepalen van eiwitstructuren (vergelijkbaar met röntgendiffractie) en doet een proef die aantoont dat verstoring van de eiwitstructuur leidt tot het verlies van de activiteit van het eiwit.

Deze workshop is bedoeld voor docenten en TOA’s die nog niet bekend zijn met dit DNA-lab om te kijken of dit lab toegevoegde waarde heeft voor hun leerlingen.

DNA-lab Bioinformatica: leven in de computer – studentassistenten Radboud Universiteit Nijmegen

Workshop: Bij het Reizende DNA-lab Bioinformatica: Leven in de computer krijgen uw leerlingen de kans om de computer te gebruiken voor het oplossen van biologische problemen. Als u dit lab boekt, komt er een student naar de school om met uw hulp het practicum te geven.

In deze workshop leggen we u uit wat er van u verwacht wordt bij boeking van een practicum. Daarnaast maakt u kennis met dit DNA-lab en de bijbehorende inleidende en afsluitende lessen. Ook doorloopt u zelf (delen van) de biologie- en scheikundevariant van dit DNA-lab.

DNA-lab Racen met WC-papier – Richard Groen, Coordinator DNA-lab: Racen met WC-papier

Workshop: Wat heeft biobrandstof met DNA te maken? De link zit in de omzetting van plantaardige suikers door gist, een micro-organisme dat suiker consumeert en ethanol produceert. Gist doet dit van nature al, maar om biobrandstoffen betaalbaar te maken moet de opbrengst worden verhoogt. Om dit voor elkaar te krijgen kunnen we de erfelijke eigenschappen van gist veranderen. Om te weten welke genen we precies moeten veranderen, moeten we op zoek naar de relatie tussen het DNA van de gist en de ethanolproductie. Tijdens dit practicum zal zelf bio-ethanol uit wc-papier gemaakt worden van enzymen en het micro-organisme gist. De effecten van enzymen op het totale productieproces en hoe snel de cellen ethanol produceren worden bekeken.

Deze workshop is bedoeld voor docenten en TOA’s die nog niet bekend zijn met dit DNA-lab.

DNA-lab Forensisch DNA-onderzoek: ‘Puzzelen met pieken’ – studentassistenten van Universiteit van Amsterdam

Workshop: In deze workshop bent u forensisch DNA-onderzoeker en ervaart u dat het forensisch onderzoek in de realiteit niet zo makkelijk gaat als in de populaire televisieserie Crime Scene Investigation (CSI).

Als forensisch DNA-onderzoekers onderzoekt u de bivakmuts op biologische sporen. Met forensische lichtbronnen en specifieke testen kan worden achterhaald of er biologisch materiaal is achtergebleven op de bivakmuts. Uit de eventuele gevonden sporen wordt vervolgens DNA geïsoleerd. Met het geïsoleerde DNA wordt een PCR uitgevoerd en uiteindelijk worden met behulp van een capillaire gel-elektroforese echte DNA-profielen gemaakt. Daarna begint het puzzelen met de pieken van de DNA-profielen. Als de resultaten zijn bekeken, wordt een vergelijkend DNA-onderzoek uitgevoerd en zal de zeldzaamheidswaarde van de DNA-profielen worden berekend. De Officier van Justitie verwacht van u een objectieve rapportage van de gevonden resultaten. Dit rapport kan vervolgens worden gebruikt als bewijsstuk in de rechtszaal.

Deze workshop is bedoeld voor docenten en TOA’s die nog niet bekend zijn met dit DNA-lab.

Locatie

Radboud Universiteit
Heyendaalseweg 135
6525 AJ Nijmegen

Routebeschrijving Huygensgebouw 

*Deze conferentie wordt u kosteloos aangeboden door de Reizende DNA-labs & ABE Nederland. Bij afmelding korter dan twee weken van tevoren of bij een ‘no show’ ontvangt uw school een factuur om de reeds gemaakte kosten te betalen.