DNA-stafett

I DNA-stafetten simulerer vi egentlig proteinsyntesen, ved at grupper av elever skal sette sammen en kort aminosyrekjede basert på en DNA-rekke. Dette involverer både DNA, m-RNA, cellekjerne, ribosomer, aminosyretabell, t-RNA og aminosyrer. 

DNA-stafett er litt innviklet, og vi har derfor laget et fiks ferdig eksempel for Naturfag Vg1.

Ingen stafettpinner i en DNA-stafett, men en slags stafett blir det likevel!

Hva skjer egentlig i en DNA-stafett?

Lærerens pult skal representere "cellekjernen", og elevpulter er "ribosomer", en til hver gruppe på 3-4 elever. Lapper med en DNA-rekke til hver gruppe ligger på "cellekjernen", og disse har oppskriften til ulike proteiner som gruppene skal lage i løpet av DNA-stafetten. Den ferdige aminosyre-rekkefølgen vil også kode til ulike setninger, som til slutt vil være gruppenes svar på oppgaven.

1. Grupper av 3-4 elever starter på hvert sitt ribosom. De fordeler roller: 

• En skal gå til cellekjernen og overføre info fra DNA til en RNA-rekke som eleven tar med tilbake til ribosomet. Være en slags mRNA, altså!
• På ribosomet samarbeider elevene i gruppa om arbeidet.
• To elever skal til slutt sendes ut for å finne aminosyrer som de tar med tilbake til gruppa si, eller være en slags "tRNA".

2. Gruppa sender en elev til kjernen, og denne eleven skal stå på kjernestasjonen og notere ned en bit RNA basert på en spesifikk DNA-rekke. RNA-rekka tas med tilbake til gruppa. 

3. På ribosomet har gruppene en aminosyre-tabell (finnes på nettet, for eksempel her) som viser sammenhengen mellom RNA-kode og aminosyre, og gruppen skal finne ut av hvilke aminosyrer denne RNA-rekken er kode til.

4. Lapper med ulike aminosyrer er plassert på ulike steder rundt i rommet - på en pult, i en vinduskarm, ... Etter elevene har identifisert aminosyrene, løper de rundt i rommet og henter inn de aminosyrene som gruppa trenger. På hver av aminosyrelappene står det også et ord. 

5. Til slutt går elevene tilbake til gruppa si og setter sammen en setning ut ifra hvilke aminosyrer/ord og rekkefølgen av aminosyrer man har. Når gruppa har setningen klar, roper de ut setningen i kor. Alle gruppene har ulike setninger.

6. Lærer bekrefter riktig svar, eller sier at det er feil og gruppa må finne ut av hvor i prosessen det har skjedd en feil. Har gruppa kommet fram til riktig setning, får de et ark fra læreren med spørsmål knyttet til stafetten som gruppa skal svare skriftlig på.

Dette er hovedtrekkene i det som skjer i en DNA-stafett. Nå skal vi ta det litt mer detaljert. 

Lærerens forberedelser - dette deles ut på forhånd:

• Pulter merkes med lappene "Cellekjerne" og "ribosom", se figuren nedenfor som viser hva læreren må legge fram på forhånd.
• På "cellekjernen" legges papirbiter med ulike DNA-rekker til hver gruppe, se Bilde 1 og 2 lenger ned.
• På "ribosomene" legges en aminosyretabell til hver gruppe, det står mer om denne senere.
• På ulike steder rundt om i rommet legges lapper med ulike aminosyrer, se Bilde 3 lenger ned.

Dette er visualisert i figuren nedenfor, hvor vi for enkelhets skyld bare har med fire elevpulter. De ulike papirbiltene og lappene står det mer om lenger ned i teksten.

Litt forenklet: et klasserom, med kateter og bare fire pulter. På de ulike pultene samt i "rundingene"
er det markert hva læreren må legge fram på forhånd.

Lærerens forberedelser - slik gjør du:

Det er en del forberedelelser med DNA-stafett, men det er bare første gangen. Senere kan du gjøre det om og om igjen med svært liten forberedelse. Alle lapper og rekker som vi viser i dette innlegget, henger sammen og kan brukes som et ferdig eksempel. 

• Sett sammen like mange DNA-rekker som du har grupper elever. Gruppene skal være på 3-4 elever. DNA-rekkene må være nummerert.

Bilde 1. DNA-rekkene nummereres - en til hver gruppe.

Bilde 2. Læreren klipper opp rekkene, slik at gruppene kan finne hver sin. Legges på "cellekjernen".

• Legg lapper for å markere stasjonene - "cellekjerne" på lærerens pult, "ribosom" på elevpulter. 

• I tillegg legges papir-aminosyrer (m/ord) på flere bord/vinduskarmer rundt omkring i rommet. Papir-aminosyrene hentes fra tabelen nedenfor, ved at tabellen kopieres opp i like mange eksemplarer som det er grupper, og rutene klippes opp. 

Bilde 3. Papiraminosyrene (m/tilhørende ord) finner du her. Se instruksjon øverst på arket.

•  På hvert av elevbordene legges det også ut en aminosyretabell. En slik tabell kan du finne på nettet, se for eksempel her. 

• Læreren har også forberedt et ark med spørsmål som hver av gruppene får utdelt etter at de er ferdige med DNA-stafetten.

Spørsmålsark som elevene får utdelt etter at de er ferdige med DNA-stafetten. Her får elevene hjelp til å koble det de gjorde i DNA-stafetten sammen med det som skjer i proteinsyntesen.

• Læreren har også sitt eget "kontroll-ark", som viser DNA-sekvens og riktig svarsetning for hver av gruppene. Det er viktig at det er lett for læreren å holde oversikten!

Et oversiktsark bare for læreren - for lett å kunne holde styr på de ulike gruppenes oppgaver og riktige svar.

Noen kommentarer

• En ide fra USA. Grethe vokste opp i USA, og så en gang noen gjøre en DNA-stafett (DNA relay race) i et klasserom. Dette kan sikkert gjøres på mange ulike måter, men vi har her laget vår egen variant.

• Kan gjøres mer krevende. Dette eksemplet er laget til en naturfaggruppe på Vg1. Hvis du vil gjøre DNA-stafett med en biologi-gruppe, kan du gjøre stafetten litt mer komplisert ved å ta med navngitte enzymer og ikke-kodende DNA-sekvenser. 

• Og hvor ligger stafetten i dette? Jo, den ligger i at informasjonen bringes videre fra trinn til trinn. Det sentrale er uansett ikke hvem som først kommer til mål med riktig svarsetning, men det at elevene jobber faglig underveis, slik de må for å komme fram til riktig svar. Får de feil svar, må de sjekke ut hvor feilen kan ligge - og det lærer de også av.

• Vi har ikke testet ut dette eksemplet! Vi har vært nøye med å utarbeide dette eksemplet, og tror at alle koder og alt annet skal henge godt sammen. Men - vi har ikke testet det selv. Tanken er at DNA-stafetten uansett kan være til inspirasjon, og hvis du prøver det ut, hører vi gjerne fra deg!