Biologia molecular: des de l’enginyeria genètica fins a les nanomàquines

Del 23 de juny fins al 5 de juliol de 2020

Món Natura Pirineus

Com podem produir la proteïna d’una medusa o d’un humà en un bacteri? Ens podria salvar la vida un virus? Què són les nanomàquines i com les podem dissenyar mitjançant enginyeria genètica? Aquestes són algunes de les preguntes que podràs resoldre en aquest projecte realitzant experiments de biologia molecular, biotecnologia, bioquímica i biomedicina, juntament amb el tractament bioinformàtic de seqüències d’ADN i proteïnes. A més, tindràs l’oportunitat d’imprimir en 3D la proteïna o la nanomàquina que escullis! Tot plegat, en una proposta de projecte multidisciplinària que va des de la recerca bàsica a l’aplicada per acostar-te a l’avantguarda de coneixement en aquest camp.

La recerca bàsica ha estat i segueix sent crucial a l’hora d’estudiar què són els gens, l’ADN, l’ARN i les proteïnes, i els processos cel·lulars que els relacionen (replicació, transcripció i traducció), així com per caracteritzar organismes tals com bacteris, fongs, virus, animals i plantes. Amb aquests coneixements sobre el què succeeix a la natura, científics i científiques d’arreu del món duen a terme el que anomenem recerca aplicada per dissenyar processos o molècules amb propietats i funcions noves o millorades. Com a prova d’això, el Premi Nobel de Química de l’any 2018 es va entregar a un equip de recercaires que van treballar en la creació de noves proteïnes a partir de principis evolutius. 

En aquest projecte, aprendràs conceptes i tècniques diverses que s’utilitzen en biologia molecular, biotecnologia, biomedicina i enginyeria genètica, i aconseguiràs entendre la seva importància a partir de diversos casos pràctics. El projecte començarà amb la transformació de bacteris per tal que produeixin la proteïna fluorescent de la medusa, anomenada Green Fluorescent Protein (GFP). Aquesta proteïna ha revolucionat el camp de la biomedicina, on és àmpliament utilitzada com a biosensor. Seguidament, purificaràs la proteïna mitjançant tècniques cromatogràfiques. Processos d’expressió i purificació similars al que nosaltres durem a terme són àmpliament utilitzats en el camp de la biotecnologia i la biomedicina, amb exemples ben notoris com la producció d’insulina per a diabètics o la producció d’anticossos. També aprendràs aplicacions ben diferents dels virus, que van des de l’eliminació de bacteris que han desenvolupat resistència a certs antibiòtics, o el seu possible ús en el tractament pel càncer. 

En aquest projecte utilitzarem tècniques d’enginyeria genètica d’avantguarda, aprendràs a analitzar mostres d’ADN i a caracteritzar alguns dels microorganismes de les Planes de Son. A més, utilitzaràs diferents bases de dades de seqüències d’ADN, de proteïnes i de visualització d’estructures moleculars. Descobriràs per què és tan important conèixer l’estructura i les funcions de les proteïnes, i com les podem utilitzar per tal de dissenyar nanomàquines. Fins i tot tindràs l’oportunitat d’utilitzar una impressora 3D, la qual faràs servir per imprimir la proteïna o nanomàquina que escullis o dissenyis durant el projecte.

Per últim, amb tot això, aprendràs a dissenyar un experiment científic i a buscar, presentar i escriure articles científics. Parlarem de la importància de desenvolupar un pensament crític i debatrem en grup l’impacte de tractaments i tècniques moleculars que utilitzarem durant el projecte. En resum, t’esperen dues setmanes ben intenses i divertides en les que adquiriràs les competències necessàries per a convertir-te en super científic/a!

Projecte liderat per investigadors i investigadores del John Innes Centre (Regne Unit), la Universitat d’Oxford (Regne Unit) i The Sainsbury Laboratory (Regne Unit). Projecte desenvolupat en català, castellà i anglès.