Un laboratorio per l’ambienteIl biosensore ambientale
C.elegans
Un laboratorio per l’ambiente
Dal 2000 I.I.S E.Mattei collabora con la Fondazione IFOM su progetti di ricerca per promuovere un dialogo fra il mondo della ricerca e i giovani.
Caenorhabditis elegans
Chi è Caenorhabditis elegans?
C. elegans appartiene al Phylum Nematodi
Dove vive Caenorhabditis elegans?
Vive nel suolo nei climi temperati e si nutre di batteri.
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Quanto è grande C. elegans?
E’ un verme lungo circa 1 mm
Come è fatto C. elegans?
Anatomia semplice, due tubi concentrici: cuticola – epidermide - muscolatura e intestino
Due sessi, ermafrodita e maschio: si distinguono dalla forma della coda
Ermafrodita (XX)
959 cellule
Maschio (X0)
1031 cellule
Il Ciclo Vitale 4 stadi larvali (L1, L2, L3, L4);
La durata del ciclo vitale dipende dalle condizioni ambientali (a 25°C, circa 2 giorni);
Gli ermafroditi producono prima gli spermatozoi e poi gli oociti.
Semplicità
Perché C. elegans comesistema modello?
Facile da mantenere in laboratorio
Corpo trasparente
Ciclo vitale breve
Si presta all’analisi genetica
Anatomia semplice
Ha un sistema nervoso
Ha un sistema digerente
Risposte comportamentali a stimoli esterni
Ha una muscolatura
Perché C. elegans comesistema modello?
Ha un sistema riproduttivo
Complessità
Metodi di coltivazione semplici:si nutre di batteri, in particolare un ceppo di E. coli (OP50) cresce su piastre con agar o terreno liquido
Terreno solido Terreno liquido
Ciclo vitale breve: numerosa progenie in tempi brevi
Costi contenuti
Facili metodi di conservazione, può essere congelato!
Facile da mantenere in laboratorio
Chi sono i bioindicatori ambientali?
Drosophila melanogaster
U. pictorum
C. elegans Daphnia
Perché C. eleganscome indicatore ambientale?
Progenie numerosa ottenuta in tempi brevi(analisi statistiche!), e bassa variabilità genetica
Metodi di coltivazione semplici(anche in laboratori poco attrezzati)
Automatizzazione delle procedure sperimentali
Diversi tipi di parametri valutabili (mortalità, tasso di riproduzione, risposte comportamentali)
Approfondita conoscenza e trattabilità dell’organismo
Il sistema acqua Saggiare l’utilizzo come biosensore in ambiente acquoso di un organismo modello di facile trattazione che vive normalmente nel suolo (test in soluzioni acquose o in piastra).
Porre l’attenzione sull’importanza dell’elemento acqua nel contesto ambientale nel quale viviamo.
Sensibilizzare alla salvaguardia dell’elemento acqua come bene primario e fonte di vita.
Analisi delle acque sul campo Rilevamento della Temperatura Rilevamento del pH Ricerca di alcuni inquinanti tramite
kit colorimetrici
Analisi delle Acque in laboratorio
o Rilevamento del pH e della conducibilitào Determinazione della durezzao Determinazione dei principali inquinanti
chimici
Tecniche di analisi
Analisi Volumetriche:• Determinazione della durezza tramite
titolazione complessometricaAnalisi strumentali:
Determinazione del pH tramite potenziometro Determinazione della conducibilità e
dell’alcalinità tramite conduttimetro Determinazione degli ioni tramite kit
spettrofotometrici
Spettrofotometro e kit di analisi
Il biosensore nel laboratorio di biologia
• Preparazione dei materiali per il saggio
• Allestimento del saggio di tossicità su C. elegans
Saggio sulla tossicità
Gli inquinanti che verranno testati sono i metalli pesanti, zinco e piombo. Le concentrazioni si riferiscono alle analisi che verranno eseguite nei campioni d’acqua prelevati.
La normativa(d.lsg 152/99) che regola i limiti di concentrazione degli inquinanti prevede che il piombo non superi il valore di 25 microgrammi litro per far si che non sussistano danni alla salute.
Anche lo zinco, seppur considerato di minore rischio e tollerato in concentrazioni molto più elevate ( valore limite 3000 microgrammi litro), viene considerato tra i metalli pesanti e quindi nocivo alla salute.
Preparazione dei materiali
• Piastre non inquinate• Piastre inquinate con Piombo • Piastre inquinate con Zinco
N.B.: Il verme è in grado di assorbire gli inquinanti attraverso il nutrimento; sarà quindi importante avere una piastra ricca di E.coli OP50.
Sensibilizzazione ambientaleL’obiettivo sensibilizzazione potrà essere raggiunto attraverso approcci diversificati:
- partecipazione a un gioco di ruolo
- visita ad un’oasi
- svolgimento di un tema
- interviste tra studenti partecipanti
- risoluzione di un cruciverba
Un particolare ringraziamento a :
• I.I.S “E. MATTEI”
• S.M.S “A.DE GASPERI”
• Ai Dirigenti Scolastici, al personale Docente e agli Studenti.
• Fondazione IFOM
• Comune di San Donato Milanese
Ringraziamenti
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