Un laboratorio per l’ambiente

Presentazione sul tema: "Un laboratorio per l’ambiente"— Transcript della presentazione:

1 Un laboratorio per l’ambiente
Il biosensore ambientale C.elegans

2 Un laboratorio per l’ambiente
Dal 2000 I.I.S E.Mattei collabora con la Fondazione IFOM su progetti di ricerca per promuovere un dialogo fra il mondo della ricerca e i giovani. IFOM Fondazione Istituto FIRC di Oncologia Molecolare è un centro di ricerca ad alta tecnologia dedicato allo studio dei meccanismi di formazione e sviluppo dei tumori.

3 Caenorhabditis elegans
Un sistema modello che sia semplice, usato nel monitoraggio ambientale e dia la possibilità di trasferire i risultati all’uomo

4 Chi è Caenorhabditis elegans?
C. elegans appartiene al Phylum Nematodi

5 Dove vive Caenorhabditis elegans?
Vive nel suolo nei climi temperati e si nutre di batteri.

6 Quanto è grande C. elegans?
E’ un verme lungo circa 1 mm ~

7 Come è fatto C. elegans?  Anatomia semplice, due tubi concentrici: cuticola – epidermide - muscolatura e intestino  Due sessi, ermafrodita e maschio: si distinguono dalla forma della coda

8 Maschio (X0) 1031 cellule Ermafrodita (XX) 959 cellule
I due sessi si diversificano dalla diversità della coda dovuta alla diversa organizzazzione dell’apparato riproduttore. Infatti gli ermafroditi producono sia oociti che spermatozoi e possono autofecondarsi generando individui identici tra loro oppure accoppiarsi con I maschi. il maschio insorge nella popolazione quando avviene una nn disgiunzione del cromosoma X durante la meiosi.

9 Il Ciclo Vitale 4 stadi larvali (L1, L2, L3, L4); La durata del ciclo vitale dipende dalle condizioni ambientali (a 25°C, circa 2 giorni); Gli ermafroditi producono prima gli spermatozoi e poi gli oociti.

10 Larva Dauer è un percorso alternativo che la larva prende quando si trova in condizioni sfavorevoli per esempio alte temperature o ridotta umidità, in questo stadio la larva smette di nutrirsi, rallentando così il suo metabolismo. Quando le condizioni ambientali tornano ad essere favorevoli il verme esce da questo stadio per rientrare nel normale ciclo vitale allo stadio L4. L4 stadio larvale più significativo su cui abbiamo lavorato.

11 Perché C. elegans come sistema modello?
Semplicità Facile da mantenere in laboratorio Corpo trasparente Ciclo vitale breve Si presta all’analisi genetica Anatomia semplice

12 Perché C. elegans come sistema modello?
Complessità Ha un sistema nervoso Ha un sistema digerente Ha un sistema riproduttivo Ha una muscolatura Risposte comportamentali a stimoli esterni

13 Facile da mantenere in laboratorio
 Metodi di coltivazione semplici: si nutre di batteri, in particolare un ceppo di E. coli (OP50) cresce su piastre con agar o terreno liquido Terreno solido Terreno liquido  Facili metodi di conservazione, può essere congelato!  Ciclo vitale breve: numerosa progenie in tempi brevi  Costi contenuti

14 Chi sono i bioindicatori ambientali?
Drosophila melanogaster U. pictorum Daphnia C. elegans

15 Perché C. elegans come indicatore ambientale?
Progenie numerosa ottenuta in tempi brevi (analisi statistiche!), e bassa variabilità genetica Metodi di coltivazione semplici (anche in laboratori poco attrezzati) Automatizzazione delle procedure sperimentali Diversi tipi di parametri valutabili (mortalità, tasso di riproduzione, risposte comportamentali) Approfondita conoscenza e trattabilità dell’organismo

16 Il sistema acqua Saggiare l’utilizzo come biosensore in ambiente acquoso di un organismo modello di facile trattazione che vive normalmente nel suolo (test in soluzioni acquose o in piastra). Porre l’attenzione sull’importanza dell’elemento acqua nel contesto ambientale nel quale viviamo. Sensibilizzare alla salvaguardia dell’elemento acqua come bene primario e fonte di vita.

17 Analisi delle acque sul campo
Rilevamento della Temperatura Rilevamento del pH Ricerca di alcuni inquinanti tramite kit colorimetrici

18 Analisi delle Acque in laboratorio
Rilevamento del pH e della conducibilità Determinazione della durezza Determinazione dei principali inquinanti chimici Conducibilita uguale sali

19 Tecniche di analisi Analisi Volumetriche:
Determinazione della durezza tramite titolazione complessometrica Analisi strumentali: Determinazione del pH tramite potenziometro Determinazione della conducibilità e dell’alcalinità tramite conduttimetro Determinazione degli ioni tramite kit spettrofotometrici

20 Spettrofotometro e kit di analisi

21 Il biosensore nel laboratorio di biologia
Preparazione dei materiali per il saggio Allestimento del saggio di tossicità su C. elegans

22 Saggio sulla tossicità
Gli inquinanti che verranno testati sono i metalli pesanti, zinco e piombo. Le concentrazioni si riferiscono alle analisi che verranno eseguite nei campioni d’acqua prelevati. La normativa(d.lsg 152/99) che regola i limiti di concentrazione degli inquinanti prevede che il piombo non superi il valore di 25 microgrammi litro per far si che non sussistano danni alla salute. Anche lo zinco, seppur considerato di minore rischio e tollerato in concentrazioni molto più elevate ( valore limite 3000 microgrammi litro), viene considerato tra i metalli pesanti e quindi nocivo alla salute.

23 Preparazione dei materiali
Piastre non inquinate Piastre inquinate con Piombo Piastre inquinate con Zinco N.B.: Il verme è in grado di assorbire gli inquinanti attraverso il nutrimento; sarà quindi importante avere una piastra ricca di E.coli OP50.

24 Sensibilizzazione ambientale
L’obiettivo sensibilizzazione potrà essere raggiunto attraverso approcci diversificati: partecipazione a un gioco di ruolo visita ad un’oasi svolgimento di un tema interviste tra studenti partecipanti risoluzione di un cruciverba

25 Ringraziamenti Un particolare ringraziamento a : I.I.S “E. MATTEI”
S.M.S “A.DE GASPERI” Ai Dirigenti Scolastici, al personale Docente e agli Studenti. Fondazione IFOM Comune di San Donato Milanese