De Florida Everglades roept beelden op van fanboats die over moerassen scheren, terwijl alligators door het water turen en wolken van insecten er net boven zweven. Beschreven als een "rivier van gras" die zo'n 580, 000 vierkante mijl door zuidelijk Florida, ze omvatten een breed scala aan ecosystemen, variërend van wetlands tot boomeilanden tot lisdodden.

in 2018, het US Department of Energy (DOE) Joint Genome Institute (JGI), een DOE Office of Science User Facility in het Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab), begonnen aan een proefproject met biologiestudenten van de Boca Raton Community High School in Palm Beach County, Florida. De klas probeerde de nieuwste moleculaire technieken toe te passen om meer te leren over de microbiële gemeenschappen in het Arthur R. Marshall Loxahatchee National Wildlife Refuge, een gebied van 226 vierkante mijl van de noordelijke Everglades in Palm Beach County, en vooral over de microben die een rol spelen in de methaancyclus. Hun gegevensrapport, die de enige bekende referentiemicrobioomdatasets levert voor de Loxahatchee Refuge, werd gepubliceerd in het tijdschrift Milieu-microbioom .

"Voordat JGI erbij betrokken was, Ik was er niet zeker van dat we zelfs een volledig project zouden kunnen voltooien. Elke andere groep waarmee ik contact opnam, bood graag advies, maar weigerde daadwerkelijke wetenschappelijke hulp te bieden. " zei Jonathan Benskin, die de A-Level Advanced International Certificate of Education (AICE) Biology-les geeft aan de Boca Raton Community High School. "Ik kan JGI niet genoeg bedanken voor de bereidheid om een ​​risico te nemen op een groep openbare middelbare scholieren om dit project tot een goed einde te brengen. JGI draagt ​​niet alleen bij aan de huidige wetenschappelijke kennis, ze rusten ook de volgende generatie wetenschappers uit die onze toekomst zullen helpen vormgeven."

Een onderzoekservaring voorstellen

Benskin wilde zijn middelbare scholieren een onderzoeksprojectervaring geven en een van zijn e-mailvragen, verzonden via JGI's Integrated Microbial Genomes &Microbiomes (IMG/M) systeem, bereikte Emiley Eloe-Fadrosh, die het Metagenome-programma leidt. "Na het project met hem te hebben besproken, Ik werd geïnspireerd door zijn enthousiasme en gedrevenheid om zijn studenten deze ervaring te geven. Mijn huidige carrièrepad werd sterk beïnvloed door mijn eigen biologieleraar op de middelbare school, die me heeft geholpen met stages en training bij de Clorox Company en het Lawrence Livermore National Laboratory, " zei ze. "Het JGI is een van de weinige plaatsen die een project als dit zou kunnen aannemen, omdat we de middelen hebben als gebruikersfaciliteit. Het team van het Metagenome-programma bood begeleiding en aanmoediging om een ​​voorstel in te dienen, dat werd goedgekeurd als een Director's Science-project door JGI-directeur Nigel Mouncey."

Eloe-Fadrosh besloot, "Als we dit een project willen laten zijn, we willen dat het een heel uitgebreide leerervaring wordt." In de loop van het jaar zij en andere JGI-medewerkers voerden verschillende realtime, videoconferenties met de klas. De 18 studenten organiseerden en voerden een excursie uit, gewapend met de juiste vergunningen, naar het toevluchtsoord om op meerdere locaties grondmonsters te verzamelen. Terug in de klas, JGI-onderzoekers leidden studenten door de processen van DNA-sequencing, metagenoom assemblage, en zelfs een inleiding tot data-analyse met behulp van het IMG/M-systeem.

Een uitgebreide leerervaring

"Toen ik me oorspronkelijk het project van de klas voor ogen had, Ik wist dat ik wilde dat ze een eindpaper zouden schrijven dat gepubliceerd kon worden. Het was een aanblik die ik me zal herinneren. " zei Benskin. "Het mooiste van het hele project was dat ik de studenten kon vertellen dat het artikel werd geaccepteerd voor publicatie in een gerenommeerd wetenschappelijk tijdschrift. Het was verheugend om de empowerment op elk van hun gezichten te zien."

Eloe-Fadrosh beschouwt de ervaring als het hoogtepunt van haar werk van het afgelopen jaar bij het JGI. Aangezien de studenten ernaar uitkijken om over een paar maanden hun middelbare school af te ronden, Benskin deelde zijn eigen reflecties op de ervaring.

"'Wetenschap doen' is iets waar misschien over wordt gepraat op de middelbare school en zelfs op de universiteit, maar het is een ervaring die maar heel weinig studenten in deze klassen mogen doen. Ik hoop dat ze weg kunnen lopen van dit project, in staat gesteld om naar de universiteit te gaan en kansen te zoeken waarvan ze eerder dachten dat ze niet in staat zouden zijn om te bereiken."