DNA:n eristäminen suun limakalvon soluista

Teksti ja kuvat: Iiro Juntunen

DNA määrää, miltä kaikki elävä näyttää ja minkälaisia ominaisuuksia niillä on.

Meillä kaikilla ihmisillä on yksilöllinen DNA.  Sen vuoksi me näytämme erilaisilta. Tässä työssä erotin DNA:n suun limakalvon soluista biologian BI5-kurssin kokeellisella tunnilla.

Aloitin tutkimuksen merkitsemällä paperille paikat kahdelle mittalasille. Laitoin mittalasiin 1 n. 0,75 dl vettä ja sekoitimme sen joukkoon puoli teelusikallista ruokasuolaa ja tipan astianpesuainetta. Pesuainetta tarvittiin rikkomaan solujen rasva-aineista koostuva solukalvo sekä tumakotelo. Ruokasuolan tehtävänä oli sitoa itseensä solun muut aineet, jotta nimenomaan DNA saataisiin näkyviin miltei sellaisenaan.  

Aloitin DNA:n eristämisen purskuttamalla suussani vettä n. 30 sekunnin ajan puhdistaakseni suun. Suun puhdistamisen jälkeen pureskelin suun sisäpintoja kevyesti, minkä jälkeen otin uudelleen vettä suuhuni ja purskuttelin n. 30 sekunnin ajan. Tein tämän, jotta sain suun limakalvojen soluja talteen veden mukana. Syljin suussa olevan veden mittalasiin 2, minkä jälkeen kaadoin sitä n. 2 cm:n kerroksen koeputkeen. Laitoin  koeputkeen myös vesi-suola-pesuaineliuosta niin, että koeputkessa oli yhteensä n. 3 cm nestettä. Nesteiden yhdistämisen jälkeen kääntelin  koeputkea varovasti. Näin nesteet sekoittuivat mutta saippua ei vaahtoutunut. Opettaja kaatoi liuoksen päälle varovasti jääkylmää alkoholia siten, että nestettä oli yhteensä 6 cm. Odotin noin minuutin ajan DNA:n erottumista alkoholikerroksen ja vesi-pesuaine-suolakerroksen välissä. Toistin tutkimuksen kolme kertaa ja sain kolmannella kerralla DNA:n erottumaan rihmamaisena alkoholikerrokseen. Tämän jälkeen sain vielä mahdollisuuden tutkia DNA:ta mikroskoopin avulla.

Ohessa on kuvia työn vaiheista ja viimeisenä on mikroskooppikuva eristämästäni suun limakalvon solujen DNA:sta.

 

Mainokset

Tiedetutorit avoimissa ovissa ja vanhempainillassa

Ensimmäisen ja toisen vuosikurssin vanhempainilta järjestettiin Etu-Töölön lukiossa keskiviikkona 18.1. 2017.  Ennen yhteisen tilaisuuden alkamista opiskelijat esittelevät lukiomme yrittäjyyskursseja ja projekteja 1. kerroksen ala-aulassa.

Tiedetutorit olivat myös mukana ja esittelivät toimintaamme hienosti niin ständillä ala-aulassa kuin vanhemmillekin luokkahuoneessa. Opettajana ja heidän ohjaajanaan oli ilo olla mukana illassa.

Samana päivänä 18.1., edellisenä keskiviikkona 11.1. sekä torstaina 26.1. lukiossamme järjestettiin Avoimet ovet. Tuolloin 9-luokkalaiset vanhempineen olivat tervetulleita vierailemaan koulussamme ja tutustumaan toimintaamme. Edustimme parhaamme mukaan!

Toivommekin, että mahdollisimman monet uudet opiskelijat kiinnostuivat tarjonnastamme ja lukiostamme mahdollisena paikkana jatkaa opintoja.

 

tiedetutoritpystykuva

Tiedetutorit ovat valmiina standilla vastaanottamaan vieraat. “Tiedetutor-tykitystä Tylyn tyyliin!” Kuva: Anne Maria Mäkelä

 

Pajapäivä 8.12.

Joulukuussa, 8.12.2016, oli koulussamme pajapäivä, jossa tiedetutorit järjestivät ohjelmaa luonnontieteistä kiinnostuneille opiskelijoille.

pajapaivaryhmakuva

Demonstroimme kolme kemian työtä. Ensimmäiseksi Oskari, Kaarlo, Emil ja Juuso demonstroivat vetykaasun valmistusta pneumaattisen ammeen avulla. Vetyä (H2) valmistettiin suolahaposta (HCl) ja sinkkirakeista (Zn). Vety kerättiin pulloon ja siitä tehtiin vetyraketti.

pajapaivavedynvalmistusleikattu

Myöhemmin tehtiin myös koe, jossa vetykaasu johdettiin pesuaineeseen, johon oli lisätty vettä. Näin syntyi vetykuplia, jotka kerättiin kädelle ja sytytettiin tulitikulla, jolloin kuplien vetykaasu paloi näyttävästi.

Sen jälkeen Linda, Anni ja Saana tekivät laavalamppukokeen, jossa laitettiin erlenmeyer-pulloon ensiksi rypsiöljyä, sitten suolahappoa, joka tiheämpänä ja öljyynliukenemattomana painui öljykerroksen alapuolelle. Tämän jälkeen laitettiin muutama tippa väriainetta ja lopuksi marmoria (kalsiumkarbonaattia CaCO3). Karbonaatti hajosi hiilidioksidiksi (CO2), joka tuotti laavalamppuun ”liikkeen”.

pajapaivalaavalampunvalmistelu

pajapaivalaavalamppuleikattu

Elefantin hammastahna oli viimeinen demonstraatio, jonka myös Anni, Linda ja Saana esittelivät. Siinä astian pohjalle kaadettiin aluksi vetyperoksidia (H2O2 ) ja sen päälle nestemäistä pesuainetta. Lopuksi laitettiin mangaanidioksidia (MnO2). Sitten tapahtui vetyperoksidin katalysoitu hajoamisreaktio, jossa “hammastahnaa” vyöryi astiasta happikaasun (O2) avulla.

elefantinhammastahnak

Lopuksi kaikki pajaosallistujat saivat rakentaa statiivista, kourista, kolveista ja karamellivärinesteistä koostuvan joulukuusen. Kuusemme sai koristusnauhakseen molekyylimallinnuspalloista tehdyn ketjun.

Kiitos kaikille osallistujille!

pajapaivajoulukuusenrakennus

pajapaivajoulukuusi

Tislaus – demonstraatio Kemia 6 -kurssin tunnilla

Aluksi tutustuimme minkälainen tislauslaitteisto oikein on. Opettelimme kasaamaan laitteiston sekä opettelimme eri osien nimet. Kasasimme myös laitteiston harjoituksen vuoksi. Kasaamisen jälkeen myös esittelimme laitteiston muille kokeellisen kemian kurssin, Ke 6, opiskelijoille.

tislauslaitteistotiedetutorblogi

Tislauslaitteisto

 

Tislaus erotusmenetelmänä perustuu seoskomponenttien riittävän suureen kiehumispiste-eroon. Prosessissa tapahtuu kaksi peräkkäistä olomuodon muutosta – ensin höyrystyminen nesteestä höyryksi ja sitten tiivistyminen jälleen höyrystä nesteeksi.

Kun kahta tai useampaa ainetta sisältävää nestettä laitetaan tislauslaitteistossa kiinni olevaan tislauskolviin, alkaa ensimmäisenä höyrystymään aine, jolla on alhaisin kiehumispiste. Kiehumispisteen saavutettuaan aine alkaa höyrystymään, nousee putkea pitkin ja päätyy jäähdyttimeen, jossa se tiivistyy jälleen nesteeksi.

Jäähdyttimessä kaasu kylmenee ja tiivistyy nesteeksi, sillä jäähdyttimessä on kylmävesikierto. Tiivistynyt neste eli tisle tippuu trappiin. Trappia kutsutaan myös keräysastiaksi, joka on laitettu tislauslaitteiston toiseen päähän (ks. kuva).

Lämpötila pysyy vakiona, kunnes ensimmäinen aine on kaikki tislautunut. Sen jälkeen lämpötila hetkellisesti laskee ja alkaa sitten nousta, kunnes se vakioituu seuraavana tislautuvan aineen kiehumispisteeseen.  Seuraavana alkaa siis kiehumaan ja höyrystymään toiseksi alhaisimman kiehumispisteen omaava aine. Se tiivistyy Liebig-jäähdyttimessä nesteeksi ja tislautuu erilleen.

Saimme tutkittavaksi näytteen, joka sisälsi kahta komponenttia, jotka meidän tuli erottaa toisistaan ja kerätä eri trappeihin. Ensin alkoi höyrystyä aine, jonka kiehumispiste vakioitui 58oC:een ja toinen komponentti alkoi tislautua lämpötilan vakioiduttua 96oC:een. Tunnistimme komponentit asetoniksi kirjallisuusvertailun ja tuoksunsa perusteella. Toisena yhdisteenä olikin tuttu liuotin, vesi.

tilausvalokuvablogiin

Tislaus. Työn ohjaajina ja suorittajina toimivat tiedetutorit Emil, Oskari, Kaarlo ja Juuso.

Tutkijoiden yö

Syyskuun viimeisenä päivänä 300:ssa eri Euroopan kaupungissa järjestettiin Tutkijoiden yö -tapahtuma. Muutama tiedetutor yhdessä kahden opettajan kanssa suuntasivat perjantai-iltana Helsingin Observatoriolle tutustumaan näkymättömien hiukkasten maailmaan sekä kuulemaan avaruussäästä ja sen ennustamisesta.

Helsingin yliopiston hiukkasfysiikan tutkijoita oli kertomassa, miten näkymättömiä hiukkasia oikein voidaan havainnoida. Ilmatieteen laitoksen tutkijoita yhdessä yliopistotutkijoiden kanssa oli paikan päällä kertomassa avaruussään ennustamisesta sekä revontulien syntymekanismista. Kotimatkalla oli aivan pakko tähyillä taivaalle, josko revontulia nyt Helsingissäkin nähtäisiin, kuten Reykjavikissa. Tutkijat kertoivat myös aurinkotuulipurjeesta, jonka avulla avaruusluotaimet voisivat liikkua avaruudessa. Tämä suomalaisen Pekka Janhusen keksinnön idea oli sattumalta juuri samana päivänä pidetyn syksyn fysiikan ylioppilaskirjoituksen tehtävän 10 aihe.  

Upeita kuvia ja videomateriaali asiantuntijaselityksellä komeassa ympäristössä – voiko enempää toivoa?

Tiedetutor-toiminta polkaistiin käyntiin jälleen!

Syksyn 2016 tiedetutor-toiminta on käynnistynyt.  Uudet, innostuneet  ja muutamat kokeneetkin tutor-opiskelijat täyttivät luokkahuoneen ja esittelytuokion jälkeen saimme kuulla jo monia upeita ideoita ja projektien aiheita.

Päivän informaatiotilaisuudessa hahmoteltiin mielenkiintoisia syksyn vierailukohteita ja toiminnan organisoimista omassa lukiossamme.

Aiemmin tänä syksynä osa tiedetutoreista on ollut jo innokkaana ohjaamassa uusia lukiolaisia Fysiikka 1 -kurssin sähköisten kuvaajien piirtämisessä LibreOfficen Calc’lla.

Monipuolinen ja upeita ideoita sekä projekteja täynnä oleva syksy on varmasti tulossa!

tiedetutoraloitussyksy2016

H.U.P.S! – tiedemusikaali

H.U.P.S! – tiedemusikaali 30.5. ja 1.6.2016

Komedia, scifi, draama, kauhu, seikkailu, farssi – vai kaikkea tätä?

Tiedetutorit esiintyivät eduksensa ilmiöjaksomme H.U.P.S – musikaalissa. Tiedetutorit pääsivät aikamatkaamaan tiedettä ja tulevaisuutta ilmentävään musikaaliin yhdessä musiikin ja ilmaisutaidon opiskelijoiden kanssa. Tapahtumat vyöryivät nykyhetkestä antiikin uteliaan Kreikan kautta “Trumpin tietämättömyyden tulevaisuuteen”.

tiedemusikaalinsavukuva

oligosakkaridikerronta

MilleniumX- Kaapelitehtaalla ja Millenium-palkitun, tutkija Arnoldin, yleisöluennolla

MilleniumX- tapahtumassa oli lukiolaisille suunnattu Åbo Akademin, Tampereen teknillisen yliopiston sekä Aalto-korkeakoulun tutkijoiden hyvään elämään, tieteeseen ja tulevaisuuteen liittyvien energiainnovaatioiden pitchaustilaisuus 20.5.2016 Kaapelitehtaalla. Kuulimme mm. bakteerien uudelleenkoodauksesta, aurinkokennoista, hiilinanoputken valmistuksesta sekä käyttömahdollisuudesta polttokennojen katalyytteinä. Aurinkovoimaloilla voitaisiin tehdä ekologisesti energiaa polttokennoissa poltettavan vedyn valmistamiseen vedestä sekä juomaveden puhdistuksesta.

Tuleva tiedetutorimme, Jenni Turunen, kertoi fy3-kurssilaisille idearikkaasti ja innostuneesti siitä, mitä kaikkea paikan päällä pääsi näkemään ja kokemaan. Hyvä elämä, tiede ja tulevaisuus  -jaksomme kolme isoa ilmiötä liittyivät loistavasti tähän tapahtumaan.

MilleniumX

Vuoden 2016 Millenium-palkittu Frances Arnold kertoi suurelle yleisölle suunnatusta, Evoluutioon liittyvästä tutkimuksestaan Aalto-yliopistolla 25.5.2016. Oli upeaa päästä kuuntelemaan tällaista huippuluentoa.

Vierailu yliopistolle Dyna-miittien röntgensäteilyluennolle 18.5.2016

Muutama Tylyn fysiikka7-kurssin opiskelijoista sekä tiedetutoreita pääsivät osallistumaan Dyna-Miittien yliopistoluennolle, jossa kerrottiin röntgensäteilystä ja miten sitä käytetään rikosten tutkimisessa. Luennon vetäjänä toimi yliopiston opiskelija, joka osasi selittää asiat hyvin. Vierailu syvensi myös meidän tämän hetkistä fysiikan opiskelua.

röntgenluennollaDynamiitit05_2016

Kuva 1. Röntgensäteilyn teoriaosuus.

Kaikki varmasti tietävät, että röntgensäteilyä käytetään röntgenkuvauksissa sairaaloissa. Se on sähkömagneettista säteilyä, joka voi läpäistä eri pintoja ja materiaaleja monia muita säteilyjä paremmin. Sitä voidaan käyttää myös rikosten tutkimisessa merkittävällä tavalla. Röntgensäteily kertoo materiaalista hyvin paljon. Esimerkiksi jos rikosalueelta löytyy kenkä, voidaan selvittää, missä kaikilla alueilla sillä kengällä on kävelty. Toisena esimerkkinä oli, että jos epäillään maalauksen olevan väärennetty, voidaan sitäkin selvittää röntgensäteilyn avulla ilman vaurioittamatta maalausta lainkaan.

röntgensäteilytettyjäliuskoja

Kuva 2. Konkreettinen osuus: konkreettinen yhdistelytehtävä röntgensäteilytetyillä paperiliuskoilla.

Tehtävänämme oli yhdistää kuvassa (oikealla) olevat paperiliuskat niiden alla olevaan paperiin ja katsoa mitkä sopivat keskenään toisiinsa. Liuskat kuvasti kukin omaa ainetta ja paperin jokainen sarake omaa seosta. Paperin jokaiseen sarakkeeseen sopi ainakin yksi tai useampi luiska. Liuokset ja aineet, olivat kummatkin röntgensäteellä kuvattuja. Toiset paperiliuskat (vasemmalla) kuvasivat samanlaisia rautalankoja, jotka olivat leikattu eri välineillä. Rautalankojen pintoja oli kuvattu röntgensäteillä. Meidän piti verrata liuskoja keskenään ja siten päätellä, mitkä langat oli leikattu samalla välineellä.

 

Luennolla oli vain vähän porukkaa ja meitä tylyläisiä oli siellä eniten. Hyvä me! Saimme itsekin tehdä siellä tehtäviä, jotka auttoivat meitä ymmärtämään kyseistä hankalaa aihetta paljon paremmin. Luento ei myöskään ollut tylsä, vaan tunnelma oli hyvin rento ja positiivinen.

Teksti ja kuvat: Shuhda Abdi ja Khaula Mahdi.