Takaisin

Genetiikkaa lukiolaisille ainutlaatuisessa laboratoriossa

Joensuun normaalikoulun lukioon on muutama viikko sitten rakennettu geneetiiikan ja molekyylibiologian laboratorio yhteistyössä Itä-Suomen yliopiston ympäristö- ja biotieteiden laitoksen kanssa. Laboratorio on ainutlaatuinen, sillä missään muussa suomalaisessa lukiossa ei ole vielä vastaavaa.

Molekyylibiologia on tällä hetkellä yksi nopeimmin eteenpäin menevistä tieteen aloista. Viimeisen viiden vuoden aikana ala on ottanut harppauksia eteenpäin, ja uusia asiantuntijoita tarvitaan kipeästi. Luonnontieteet eivät ole nuorilla suosituimpien alojen kärkipäässä, joten myös kilpailu laadukkaista opiskelijoista on kovaa.

Norssin lukion laborointikurssilla  kiinnostusta tuntuu kuitenkin riittävän. Kurssilla preparoidaan parhaillaan rottia. Jokaisella opiskelijaryhmällä on oma rottansa, jonka sisäelimiä käydään yhdessä läpi ja tunnistetaan niiden sijainti sekä tehtävät.

– Tällä kurssilla riittää, kun erottelette sisäelimet alustalle. Jos te olisitte lääketieteen opiskelijoita, teidän pitäisi pystyä vielä kokoamaan elimet takaisin omille paikoilleen, opastaa biologian opettaja Jussi Petrelius oppilaita.

Petrelius on laboratoriosta innoissaan. Vaikka se on ollut käytössä vasta muutaman viikon ajan, on laboratoriosta ollut suurta käytännön hyötyä.

– Genetiikka on ollut tähän asti siitä ongelmallinen kurssi, että meidän on pitänyt opetella kyseistä tiedettä pelkästään kirjoista. On selvää, että ymmärrys alaa kohtaan syvenee vasta konkretian kautta, joten laboratorion saaminen tänne lukioon on alan kannalta erittäin tärkeää.


Emilia Kakkonen ja Lauri Laamanen pipetoivat laboratorion PCR-laitteella monistettuja geenipätkiä geelielektroforeesiajoa varten.

Teoriasta käytäntöön

Genetiikka eli perinnöllisyystiede tutkii geenien eli perintötekijöiden rakennetta, toimintaa, muuntelua ja periytymistä. Aiemmin sen teoriaa on päntätty kirjoista ja tehty satunnaisia vierailuja yliopiston laboratorioihin.

– Vierailut ovat mukavia mutta erittäin aikaa vieviä. Meidän on välillä pakko kieltäytyä oppilasryhmien käynneistä, koska kaikki se aika on pois meidän omasta työstämme ja projekteista, tiivistää tutkija  Steffi Goffart ympäristö- ja biotieteiden laitokselta.

Goffart on se, jonka ansiosta norssin opiskelijat saavat nyt tutkia, eristää ja muokata geenejä omassa koulussaan huippuhienolla laitteistolla. Hän suunnitteli ja rakensi laboratorion, jossa on mukana elektroforeesi- ja PCR-laitteet, sentrifuugi sekä erilaisia dna:n eristys- ja muokkaustarvikkeita.

– Tutkijan on vaikea muistaa millä tasolla lukioikäisiä tulisi neuvoa ja opettaa. Siksi on hyvä, että heidän omat opettajansa pääsevät nyt opettamaan nuoria oikealla tavalla heidän omassa ympäristössään.

Petrelius kiittelee Goffartin työpanosta ja on iloinen, että Goffart on ollut pilottikurssilla mukana opastamassa sekä opettajia että oppilaita.

– Laboratoriota valmistellessani tein oikeastaan sitä samaa suunnittelutyötä kuin mitä tutkimustyönikin vaatii. Lisäksi kuulen tässä samalla välitöntä palautetta siitä, mikä toimii ja mistä on eniten hyötyä, Goffart kertoo.

Jo nyt muutaman viikon aikana opiskelijat ovat päässeet tutkimaan omia geenimutaatioitaan ja määrittäneet eläinlajeja luonnosta saatujen näytteiden dna:sta.


Tutkija Steffi Goffart (vas.) ja lehtorit Mervi Holopainen ja Jussi Petrelius iloitsevat yliopiston ja normaalikoulun hedelmällisestä yhteistyöstä.

Väylänä yliopistoon

Steffi Goffart toivoo, että tulevaisuudessa geenejä voitaisiin tutkia muillakin lukion kursseilla. Ala liittyy niin moneen asiaan.

– Laboratoriosta voisi olla hyötyä esimerkiksi terveystieteen, ekologian ja bioteknologian kursseilla.

Jussi Petrelius myöntää toiveissa olevan, että tämä ainutlaatuinen laboratorio madaltaisi osaltaan kynnystä luonnontieteiden opiskelua kohtaan – ja toimisi myös vahvistavana väylänä normaalikoulun ja Itä-Suomen yliopiston välillä.

– Toki meille on yliopiston harjoittelukoulunakin tärkeää antaa oikeanlainen kuva jatko-opinnoista. Tämän myötä oppilaat saavat paremman käsityksen siitä, mitä biologia ja luonnontieteet oikeasti ovat ja miten niitä opiskellaan.

Mikrobeja ja papanoita

Lukiolainen Lauri Laamanen kiittelee laboratoriota sekä erityisesti Steffi Goffartin mukanaoloa pilottikurssilla.

– On hienoa, että kurssilla on ollut alan ammattilainen koko ajan läsnä. Häneltä on saanut uusia näkemyksiä ja hyötyä opiskeltaviin asioihin.

Tunneilla on muun muassa kerätty tutkittavaksi koulusta löytyviä mikrobeja.

– Otimme niitä talteen esimerkiksi oven kahvoista ja vesihanoista. Oli aika yllättävää, miten paljon erilaisia mikrobeja niissä muhii, Laamanen naurahtaa.

Omista geeneistään oppilaat etsivät mutaatioita siitä, kenellä on mahdollinen altistus laktoosi-intoleranssiin. Jänisten papanoista eroteltu dna taas paljasti, ovatko jätökset rusakon vai metsäjäniksen. Näin mukaan saatiin myös ekologinen näkökulma. 
 

Teksti Nina Venhe
Kuvat Varpu Heiskanen