Análisis de secuencias de ADN basadas en la metodología STEAM

Enfoque

Introducción: El análisis de secuencias ADN es una práctica frecuente en el campo de las ciencias experimentales y de la salud, que puede tener un objetivo múltiple. Desde el estudio de la evolución de los diferentes linajes de especies que habitan el planeta tierra hasta el análisis de las mutaciones que determinan la aparición y evolución de enfermedades con una base genética. A partir de los años 70, comenzaron a aparecer los primeros estudios en la literatura científica que pusieron de manifiesto técnicas efectivas para la secuenciación de genes aislados; y un poco más adelante, en la década de los 90 comenzaron a aparecer los primeros genomas completos secuenciados, que en su mayoría pertenecían a organismos modelo de los seres vivos. Sin olvidar que el desarrollo las técnicas de obtención de secuencias de ADN ha ido de la mano la obtención de herramientas informáticas que permiten su análisis de una forma cada vez más eficiente. Sin embargo, aunque se ha producido un gran desarrollo en este campo en la ciencia experimental, rara vez se llevan a cabo en un aula de educación prácticas de análisis de secuencias de ADN, mostrando al alunado la realidad del trabajo diario en este campo.

Objetivos: El objetivo principal de este trabajo es mostrar cómo llevar a cabo prácticas educativas de análisis de secuencias de ADN en Educación Secundaria Obligatoria, Bachillerato o Formación Profesional (rama sanitaria). Para ello, se plantean los siguientes objetivos específicos: análisis de las herramientas disponibles en el mercado para el análisis de ADN, análisis de bases de datos disponibles donde poder descargar las secuencias de ADN, diseño de actividades posibles a llevar a cabo en cada etapa educativa.

Metodología: El análisis de las herramientas disponibles para el análisis de secuencias de ADN se realizó en función del coste del uso de la herramienta, facilidad de uso y posibilidades a la hora de diseñar actividades. El análisis de bases de datos disponibles para la obtención de las secuencias de ADN se realizó teniendo en cuenta, la facilidad de obtención de secuencias y la cantidad de secuencias disponibles. Por último, el diseño de las actividades se realizó teniendo en cuenta la metodología STEAM (enseñanza de ciencias de forma integrada) y el currículo de cada etapa educativa.

Resultados y conclusión: Una de las bases de datos más completas para la obtención de secuencias de ADN es Genebank (Librería Nacional de Medicina; USA), que permite además realizar sencillos análisis de similitud de secuencias de ADN. Existen otras bases de datos para la obtención de secuencias de ADN que son específicas de organismos modelo de los seres vivos como Arabidopsis thaliana o Drosophila melanogaster. Las herramientas estudiadas para el análisis de secuencias de ADN permiten visualizar la propia secuencia, realizar alineamientos, comparar secuencias y realizar análisis rápidos de reconstrucciones evolutivas. Las actividades diseñadas se centran en la aplicación de contenidos de biología evolutiva, ciencias de la salud, matemáticas e informática mostrando un trabajo de las ciencias de forma integral, combinando diferentes disciplinas.