Toen de pandemie veel studenten naar huis stuurde, Onderzoekers van de Universiteit van Arizona en docenten van Tucson pasten zich snel aan aan de uitdagingen van het onderwijzen van wetenschap zonder laboratorium of klaslokaal. Een nieuwe krant, gepubliceerd in het tijdschrift De Amerikaanse biologieleraar , schetst een wetenschappelijke les voor thuis die is ontwikkeld in UArizona om middelbare scholieren te leren over bio-informatica en SARS-CoV-2, het virus dat COVID-19 veroorzaakt. Het lesplan is beschikbaar voor geïnteresseerde middelbare scholieren in het hele land.

Aangezien het lesplan is gemaakt voordat nieuwe COVID-19-varianten de overhand kregen, de auteurs van het artikel voegden een addendum toe waarin studenten en docenten werden aanbevolen om opkomende varianten met behulp van de activiteit te verkennen. Terwijl de pandemie voortduurt, nieuwe lessen en concepten kunnen worden aangeleerd op basis van de technieken die in het document worden beschreven, zeggen de onderzoekers.

"Het afgelopen schooljaar was een uitdaging voor degenen onder ons in het onderwijs. lessen met betrekking tot SARS-CoV-2 waren een natuurlijke richting voor virtuele instructie, omdat het de relevantie van COVID combineert met computergebruik thuis voor genetische gegevensanalyse, " zei hoofdonderzoeksauteur Nadja Anderson , een assistent-professor praktijk in de UArizona-afdeling Moleculaire en Cellulaire Biologie en directeur van het BIOTECH-project van de afdeling.

Sinds 1996, het BIOTECH-project heeft leraren in Arizona materialen geleverd, apparatuur en training om moleculaire genetica-experimenten uit te voeren met middelbare scholieren. Een deel van de middelbare scholieren die deelnemen aan het BIOTECH-project volgt ook cursussen op universitair niveau in moleculaire en cellulaire biologie, zijn ingeschreven aan de universiteit, verdienen universitair krediet en worden blootgesteld aan universitair laboratoriumonderzoek.

De paper beschrijft een lesplan dat is opgesteld voordat COVID-19-vaccins werden geïntroduceerd. Ten minste drie middelbare scholen in het Tucson-gebied gebruikten het plan om eiwitten van alle zeven coronavirussen te bestuderen:de vier die verkoudheid veroorzaken, en de SARS, MERS- en SARS-CoV-2-virussen. Het doel was om te onderzoeken of het SARS-CoV-2 spike-eiwit een goede kandidaat zou zijn voor een vaccin.

"We lieten de studenten kijken naar de eiwitsequenties van het spike-eiwit - het eiwit aan de buitenkant van het virus dat het een uitstekende kandidaat maakt voor je immuunsysteem om zich te richten en een immuunrespons te creëren, ' zei Anderson.

Studenten leerden hoe verschillende vaccins werken en voerden een gedetailleerde vergelijking van eiwitsequenties uit.

Door te kijken naar het unieke karakter van spike-eiwitten, de studenten konden thuis vanaf hun computer de evolutionaire verwantschap van de zeven coronavirussen zien. Uiteindelijk, studenten vergeleken spike-eiwitsequenties van verschillende versies van SARS-CoV-2 met elkaar en zagen dat de sequentieovereenkomst binnen de spike-eiwitten hen tot goede vaccinkandidaten maakt.

Al het werk was gedaan voordat COVID-19-varianten zich wijd verspreidden.

"De krant spreekt er niet over, maar studenten kunnen deze oefening gebruiken om enkele van de variant spike-eiwitten te analyseren als een andere oefening, ook, ' zei Anderson.

uiteindelijk, ze zei dat ze hoopt dat studenten inzicht hebben gekregen in virussen en vaccins en hoe ze werken.

"Onderwijs is een van die dingen waarbij hoe meer je weet, hoe meer je je een weg kunt banen door alle informatie die er is, en er is veel dat niet klopt, Anderson zei. "Als ze begrijpen hoe vaccins werken en worden gemaakt, dan kunnen ze informatie kritisch analyseren en hopelijk kunnen ze zich een weg banen door alle verkeerde informatie."

Naast het geven van online lessen tijdens de pandemie, Anderson ontwikkelde hands-on kits om studenten te helpen thuis wetenschap te bedrijven. meer dan 1, 000 kits om elektroforesedozen te bouwen - apparatuur die in laboratoria voor moleculaire biologie wordt gebruikt om DNA te scheiden en te analyseren - werden naar studenten in heel Tucson gestuurd. Studenten gebruikten hun elektroforesedoos om DNA te analyseren uit verschillende lessen van het BIOTECH-project, inclusief mock-activiteiten op de plaats delict en gesimuleerde genetische tests.

"Zelfs de gezinnen van sommige kinderen raakten betrokken bij de experimenten thuis, Anderson zei. "De studenten werden pleitbezorgers voor veiligheid thuis, en vervolgens de noodzaak van vaccinaties. Het werk van het BIOTECH-project verbeterde niet alleen de opleiding van deze studenten, maar ook van onze gemeenschap."