Stamceller og bioinformatik

Meget tyder på, at stamceller i fremtiden vil kunne bruges til behandling af mange alvorlige sygdomme hos mennesker. Der findes mange forskellige typer af stamceller, som har hver deres fordele og ulemper i forbindelse med fremtidens sygdomsbehandling. Stamceller har de egenskaber, at de kan mangfoldiggøres i laboratoriet, og kan specialiseres til andre af kroppens celletyper. Det er således muligt at lave f.eks. nerveceller eller bruskceller af stamceller. Når stamceller skal specialiseres til forskellige celletyper, efterligner man

de signaleringsmekanismer, som udspiller sig i det tidlige fosteranlæg (embryo). Studier af embryoner er derfor en væsentlig del af stamcelleforskningen.

Bioinformatik er brugen af computere til at analysere biologiske systemer samt data og har mange forskellige anvendelsesmuligheder. Data fra stamcelleforsøg er ofte utroligt omfangsrige, hvilket gør det svært at få et klart billede af resultaterne, hvis man prøver at analysere dem “i hånden”. Derfor bruger man bioinformatik til at få overblik over de resultater, forsøgene har givet. I denne øvelse bruger vi computere til at se på, hvilke gener det er udtrykt i forskellige typer stamceller og væv og om man på baggrund af generne kan se om de er forskellige.

SRP-øvelsen – dag 1

• Vi studerer 5 dage gamle griseembryoner under mikroskop og lærer at flytte dem rundt med pipetter. 
• Vi studerer bindevævsceller under mikroskop. Derefter kigger vi på bindevævsceller, som er induceret til at blive til stamceller ved gensplejsning. Stamcellerne er pluripotente, hvilket betyder, at de kan specialisere sig til alle kroppens forskellige celletyper.
• Vi diskuterer, hvad der styrer det fænomen, at stamcellerne er pluripotente.  
• Vi studerer 2-3 uger gamle griseembryoner under mikroskop og ser, hvorledes cellerne er begyndt på alle mulige former for differentiering til organer.
• Vi studerer stamceller, som er differentieret til nerveceller i dyrkningsskålene, under mikroskop. 
• Vi diskuterer, hvad der styrer cellers differentiering, og hvorledes denne viden kan anvendes til at styre stamcellers differentiering i dyrkningsskålen med henblik på at lave reserveceller til behandling. 
• Vi går til elektronmikroskopet og kigger på stamceller i rigtig høj forstørrelse op til over 100.000 gange.

SRP-øvelsen – dag 2

• Vi ser på hvordan eksplosionen af biologiske data i de sidste 20 år (som for eksempel kortlægningen af menneskets DNA) nødvendiggør brugen af computere i analyser. 
• Vi taler om den matematiske, datalogiske og statistiske baggrund for analysen af biologiske data. 
• Vi ser på genekspressionsdata fra stamceller og væv. 
• Vi regner data igennem og taler om, hvad de viser.
• Vi ser på, hvilke statiske metoder man kan bruge for at analysere data.

Hvordan indgår matematik i SRP-øvelsen?

I denne øvelse vil vi komme til at arbejde med multidimensionale vektorer. Vektorer og koordinatsystemer med to eller tre koordinater vil blive generaliseret til flere dimensioner (4 eller mere). Derudover vil nogle nye formler blive introduceret (på et niveau hvor man kan "nøjes" med at indsætte tal).
Til sidst vil vi se på sandsynlighedsberegningen baseret på Poisson-fordelingen, som kan betragtes som en udvidelse af binomial-fordelingen.

Hvilke andre fag kan jeg bruge i SRP-øvelsen?

SRP-øvelsen er målrettet fagene biologi, bioteknologi og matematik, men den kan også kombineres med andre fag, eksempelvis samfundsfag. Sammen med din gymnasielærer aftaler du din personlige vinkel på øvelsen. Vær blot opmærksom på, at selve øvelsen på LIFE udelukkende indeholder teori i de nævnte fag, biologi, bioteknologi og matematik.

Hvor og hvornår foregår SRP-øvelsen?

SRP-øvelsen foregår over to dage, tirsdag og onsdag, i uge 47, 48 og 49 i laboratorier og auditorier på Det Biovidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet. Undervisningen foregår begge dage fra cirka kl. 8.30 til 16.30.

Rammer for deltagelse på SRP-øvelsen

Undervisningen er gratis for eleverne og gymnasiet. Fakultetet afholder alle udgifter til materialer, apparatur og undervisning. Eleven arrangerer selv transport, overnatning og forplejning.
Gymnasieeleven får under opholdet undervisning og støtte i forhold til den udbudte øvelse. I begrænset omfang, og hvis tiden tillader det, kan der blive mulighed for, at tale om aspekter af elevernes problemformuleringer, men kun indenfor de dage, som opholdet varer. Det er gymnasielærerens ansvar at synliggøre sammenhæng mellem øvelse og problemformulering.
Som udgangspunkt ophører LIFE's undervisere med at vejlede, når opholdet slutter. LIFE's undervisere kan i særlige tilfælde tilbyde at svare på supplerende spørgsmål i forhold til de udførte øvelser, men ikke i relation til elevernes individuelle problemformuleringer.

Tilmelding til SRP-øvelsen

Hvis du ønsker at deltage på denne SRP-øvelse, skal du tilmeldes af din lærer på siden tilmelding til SRP på LIFE 2011. Øvelsen udbydes i uge 47, 48 og 49, og der er 8 pladser pr. uge.

Det er nu muligt at tilmelde mere end tre elever fra samme gymnasium pr. øvelse pr. uge.

Er alle pladser optaget på en øvelse, kan din elev tilmeldes en venteliste ved at skrive en mail til