Epigenetik
Forskerne arbejder på højtryk for at afdække nye reguleringsmekanismer hos forskellige organismer. Et område hvor der sker rigtigt meget er epigenetik. På denne side finder du forskellige undervisningsmaterialer, der omhandler netop dette område.
Vores viden om, hvordan organismer udvikler sig og tilpasser sig det miljø de befinder sig i, er stor, men ikke fuldstændig. Derfor arbejder forskere på højtryk for at afdække nye reguleringsmekanismer, og for at finde svar på overraskende observationer, der ikke kan forklares ud fra kendte modeller. Et område i rivende udvikling er epigenetikken. I flercellede organismer indeholder alle celler samme type af arvemateriale i form af DNA, hvori generne er gemt. Det er ikke altid alle gener udtrykkes, og heller ikke altid de udtrykkes i samme udstrækning. Hvordan reguleres denne forskel, og hvordan gives viden om korrekt regulering videre til efterfølgende generationer?
I takt med at det er blevet mere enkelt, at undersøge forskelle i en celles epigenetiske status, er der kommet større fokus på sammenhængen mellem ændringer i denne og sygdomme så som kræft eller diabetes.
Hvad finder du her på siden?
Formålet med dette forløb er, at introducere eleverne til epigenetik gennem artikellæsning, arbejdsspørgsmål og praktiske forsøg.
Herunder finder du forslag til eksperimenter, der kan udføres som en del af forløbet, artikler og arbejdsspørgsmål til artiklerne, podcasts på dansk og engelsk, PP-præsentation om epigentik, opgaver, datasæt med tilhørende svar-ark samt en lille film.
Introduktion til epigenetik til elever
Hvad er epigenetik?Generel introduktion til epigentik
Her finder du en powerpoint præsentation med en generel introduktion til epigenetik. De tre sidste slides i præsentationen er en opgave, og der følger et tilhørende datasæt og svar med. Materialet er udarbejdet af Katja Kaastrup, ph.d.-studerende ved Biotech Research & Innovation Centre, Københavns Universitet.
Film: Interview med epigenetikforsker Katja Kaastrup
Filmen varer 10 min., og indeholder et interview med Katja Kaastrup som er ph.d.-studerende ved BRIC på Københavns Universitet. Katja forsker i epigenetiske modifikationer og kræft. Hun tager os med på en rundtur i et moderne bioteknologisk laboratorie, og svarer på spørgsmål om hendes arbejde og de teknikker, der benyttes til at undersøge epigenetiske ændringers betydning for sundhed og sygdom.
Forsøgskit
Epigenetik kit der ved hjælp af methylerings følsomme enzymer detekterer epigenetiske markører i DNA fra arabidopsis. Eleverne får lov at arbejde med flere molekylærbiologiske teknikker så som DNA ekstraktion, PCR, geleketroforese og bioinformatiske søgninger.
Et link til indkøb af forsøgskit hos producenten Carolina findes her.
Engelsk forsøgsvejledning:Detecting Epigenetic DNA Methylation in Arabidopsis
Dansk forsøgsvejledning:Epigenetik: Forsøg med Arabidopsis
Undersøgelse af sulforafans epigenetiske effekter
Disse mindre forsøg kan laves uafhængigt af hinanden og af forsøget, hvor methyleringer i arabidopsis undersøges.
Sammen med artiklerne om sulforafan kan de indgå i et undervisningsforløb om epigenetik. Artiklen om ekstraktion af sulforafan fra broccoli viser, hvordan forskere udvikler og optimerer metoder, og eleverne kan derefter selv udføre forsøget.
Artiklerne om sulforafans epigenetiske virkemåder kan danne udgangspunkt for en induktiv undersøgelse af sulforafans påvirkning på gærcellers vækst. Her er tanken, at eleverne skal designe deres forsøg og analysere resultaterne. Det kan fx være i forhold til cellevækst eller glucoseomsætning. Vejledningen til kvantitativ bestemmelse af glucose kan her benyttes, da den er mere følsom end de glucosesticks der kan anvendes til blodsukkermåling.
Videnskabelige artikler om epigenetik
- Fra genetik til epigenetik
- Advances in epigenetics link genetics to the environment and disease
- The Role of Sulforaphane in Epigenetic Mechanisms, Including Interdependence between Histone Modification and DNA Methylation
- Sulforaphane reduces hepatic glucose production and improves glucose control in patients with type 2 diabetes
- Separation and Purification of Sulforaphane from Broccoli by Solid Phase Extraction
Arbejdsspørgsmål til udvalgte artikler:
Arbejdsspørgsmål - til elever: Sulforaphane reduces hepatic glucose production andimproves glucose control in patients with type 2 diabetes- Arbejdspørgsmål - til elever: Advances in epigenetics link genetics to the environment and disease
- Arbejdsspørgsmål med tilhørende svar - til underviser: Advances in epigenetics link genetics to the environment and disease
Lyt til spændende podcasts om epigenetik
De to første podcasts er på dansk, og her interviewer to af Danmarks dygtigste videnskabsjournalister, Lone Frank og Peter Lund Madsen, eksperter indenfor epigenetik.
Den engelske podcast er en god introduktion til epigenetikkens historie og definitioner af fagbegreber.