Knippen en plakken in het DNA

Leeftijd: 10-12 jaar

Duur activiteit (exclusief uitleg): 30 minuten

Introductie

Bacteriën leren ons hoe we fouten in de handleiding van ons lichaam (DNA) kunnen corrigeren.

DNA is de handleiding die in al onze lichaamscellen aanwezig is en waarin precies staat hoe ons lichaam opgebouwd is en moet werken. De handleiding staat geschreven op een lange draad. DNA is nooit precies hetzelfde, en het zorgt ervoor dat iedereen net een beetje anders is.

Stel je voor dat er ergens in het DNA een instructie staat die we niet willen, omdat deze bijvoorbeeld leidt tot gezondheidsproblemen. Het kan erg moeilijk zijn om de ongewenste instructie te vinden en te verwijderen, omdat er zoveel DNA-draad is! Ons DNA is ook nog eens microscopisch klein, dus we kunnen het draad niet met ons blote oog zien. Bovendien moet je het ongewenste stukje met enorme precisie verwijderen; anders kun je weer nieuwe problemen veroorzaken.

Voorbereiding activiteit

Pak een heel lang touwtje en markeer ergens in het midden een klein gedeelte met een andere kleur. Vervolgens maak je een bal van het touwtje die moeilijk uit elkaar te halen is. Verder heb je voor deze activiteit het volgende nodig:

• Tools om te 'knippen', inclusief voorwerpen waarbij dit moeilijk is of nauwelijks lukt. Denk aan een nagelknipper, potlood, tafelmes, verschillende soorten scharen, etc.
• Perforator
• Vel papier met stippen - het 'DNA':

Deze activiteit laat zien met wat voor precisie bacteriën te werk gaan.

1. Pak eerst de bal (zie 'Voorbereiding activiteit' hierboven). Zoek de markering (dat is niet eenvoudig). Leg uit dat bacteriën een hulpmiddel hebben waarmee ze met grote precisie DNA kunnen wijzigen. Dit gaan we zelf proberen!
2. Geef iedereen het vel papier met de stippen en leg uit dat het papier ons DNA vertegenwoordigt. Het kleine rode lettertype is de instructietekst van het DNA, en de zwarte stippen staan voor denkbeeldige afwijkingen die voor grote gezondheidsproblemen zorgen.
3. Laat zien hoe een perforator werkt. Probeer hiermee één zwarte stip weg te snijden. Deel vervolgens de andere hulpmiddelen uit en probeer de zwarte stippen zo nauwkeurig mogelijk weg te knippen. De rode tekst mag hierbij niet beschadigd worden!
4. Bespreek met elkaar: Hoe verschilt de nauwkeurigheid bij elk van de hulpmiddelen? Wat is er nodig om de taak zo goed mogelijk uit te voeren? Het antwoord: het juiste hulpmiddel, en dat is waar bacteriën in uitblinken.

Wetenschappers hebben geleerd hoe we ons DNA kunnen bewerken door te onderzoeken hoe bacteriën dit doen. Bacteriën hebben een hulpmiddel waarmee ze heel precies DNA kunnen aanpassen, en gebruiken deze om zich te beschermen tegen virussen. Als wij door een virus worden aangevallen, worden we bijvoorbeeld verkouden of krijgen we een griepje. Bacteriën gebruiken een heel klein schaartje om het schadelijke DNA van het virus door te knippen. Hierdoor kan het virus geen probleem meer veroorzaken.

We kunnen het hele kleine DNA-schaartje van bacteriën inmiddels inzetten om ons eigen DNA nauwkeurig te bewerken. Met deze kennis kunnen we de handleiding van een persoon wijzigen en zijn/haar kansen op een gezond leven vergroten.

We kunnen het schaartje ook gebruiken bij planten en andere dieren. Zo kunnen we bijvoorbeeld planten groeien die beter bestand zijn tegen hoge temperaturen of droogte.

Kunnen jullie nog andere toepassingen bedenken? En wat zijn de mogelijke risico's?

• Nederlands: Kerndoel 1, Kerndoel 2, Kerndoel 3, Kerndoel 12
• Oriëntatie op jezelf en de wereld: Kerndoel 34, Kerndoel 41, Kerndoel 45
• Bewegingsonderwijs: Kerndoel 57, Kerndoel 58