PROEF! DNA #6

Transcriptie

1 #6 DN online Waarom heb je gekozen voor een baan in de bio-informatica? Na mijn studie ben ik gaan solliciteren bij een aantal bedrijven, niet per se bedrijven in de bio-informatica. Na het sollicitatiegesprek met mijn huidige manager raakte ik heel enthousiast over de mogelijkheden en de werkzaamheden binnen het bedrijf. ( Bij wat voor soort bedrijven kun je met jouw specialisatie terecht? In principe bij elk bedrijf dat met biologie te maken heeft. Bij bedrijven die biologische of medische gegevens te verwerken hebben, zijn biologen in dienst die dergelijke data interpreteren. ls bio-informaticus sla je als het ware een brug tussen de bioloog en de techniek. Zo kan er met grote hoeveelheden data worden gewerkt. ) Wat doe jij voor werk? Ik werk met databases die boordevol biologische data staan. Denk aan informatie over genen, wat deze genen doen, mutaties die bekend zijn, de plaats van deze genen binnen het DN, etc. Er zijn meerdere van dergelijke (internationaal gebruikte) databases, en die zijn niet helemaal goed op elkaar afgestemd. Ze gebruiken allemaal andere begrippen en namen, soms voor hetzelfde gen. 5 vragen aan Naam: Kees Burger Opleiding: HBO Informatica Beroep: Software Integration Engineer Werkzaam bij: Netherlands BioInformatics Centre (NBIC), Delft Onderzoekt op dit moment: het ordenen van informatie in databases Op die manier ontstaat een wildgroei aan informatie, en er komt nog dagelijks informatie bij. Ik orden die informatie en stem het op elkaar af. Waar nodig voeg ik informatie toe. * Welke vaardigheden en eigenschappen heb je voor deze functie nodig? Ik heb geleerd dat je vooral flexibel moet zijn. Er zijn altijd mensen die een bepaald programma of bepaalde informatie nodig hebben. Ik werk dan ook in een week aan meerdere projecten tegelijk. Enige vaardigheid in Engels is ook wel handig. In de bio-informatica werken immers mensen uit alle windstreken, en dat betekent dat Engels veel wordt gebruikt, ook bijvoorbeeld bij vergaderingen. + Wat vind je leuk aan je werk? Het is erg divers. Ik werk aan veel verschillende projecten, waardoor de werkzaamheden gevarieerd zijn. Dat betekent ook dat ik op allerlei plekken heel verschillende mensen tegenkom. En door die verscheidenheid in taken en mensen blijft het werk altijd verrassend en uitdagend!

2 Inhoud Interview met Kees Burger 1 Voor de leerlingen: w opdrachten 3 w practicum 5 Voor de docent: w docentenhandleiding 8 w bijlagen 9 Colofon De module DN online is ontwikkeld door Stichting C3 in samenwerking met: Kees Burger, Netherlands Bioinformatics Centre (Delft) uteurs Miek Scheffers-Sap, lexander Brandenburg Hienke Sminia ( Interview lexander Brandenburg Tekstredactie LOS!, Marijne Thomas Vormgeving t4design, Liesbeth Thomas lgehele en inhoudelijke projectcoördinatie en contact Stichting C3 Hilde Bos e: info@proef.info t: l het docenten- en leerlingenmateriaal zoals beschreven in deze module is te downloaden via docent. De rechten van dit lesmateriaal (uiteraard niet van de gebruikte bronnen) berusten bij Stichting C3 te Den Haag. Het materiaal mag voor niet-commerciële doeleinden vrij worden gebruikt. Voor commercieel gebruik dient contact opgenomen te worden met Stichting C3. Uiteraard is de module met veel zorg tot stand gekomen. Stichting C3 aanvaardt echter geen aansprakelijkheid voor schade die eventueel is ontstaan bij het uitvoeren van deze module. Stichting C3, Hilde Bos, 2011 angepaste versie, december 2013

3 opdrachten DN online Bio-informatica is het vakgebied waarbij computers worden gebruikt om biologische problemen op te lossen. Tegenwoordig levert onderzoek in een laboratorium zo veel gegevens op, dat deze vaak alleen nog maar met behulp van computers te verwerken zijn. In deze module leer je meer over het werkveld van een bio-informaticus. Opdracht 1: DN en erfelijkheid fbeelding 1. De 23 verschillende chromosomen in een lichaamscel. Wie je bent en hoe je eruit ziet, ligt voor een deel opgeslagen in ons erfelijk materiaal. Dit erfelijk materiaal zit in onze chromosomen (zie afbeelding 1). Elke lichaamscel bevat 23 verschillende chromosomen, die in paren voorkomen. Je hebt er dus 46 in elke cel. Van elk chromosomenpaar erf je één chromosoom van je vader en één chromosoom van je moeder. Op een chromosoom liggen genen. Deze genen bepalen je erfelijke eigenschappen. Door chromosomen door te geven, geven je ouders dus hun erfelijke eigenschappen aan jou. DN online [3]. Welke van de onderstaande eigenschappen zijn erfelijk bepaald? Zet een kruisje in de juiste kolom: eigenschap erfelijk bepaald niet erfelijk bepaald bruin haar kort haar blauwe ogen wipneus gelakte nagels huidskleur verkoudheid Je kunt je chromosomen voorstellen als lange strengen, die uit DN bestaan. DN is op zijn beurt opgebouwd uit vier verschillende groepen (nucleotiden genoemd). Deze groepen heten denine, Thymine, Guanine en Cytosine. ls je inzoomt op een DN-molecuul (zie afbeelding 2 op de volgende bladzijde), lijkt het molecuul een beetje op een wenteltrap. De nucleotiden komen in paren voor. Tegenover denine () zit altijd Thymine (T), en tegenover Guanine (G) zit altijd Cytosine (C). De nucleotidenparen T en CG vormen dus de treden van de wenteltrap. Deze combinaties van T en CG komen over het hele DN-molecuul in een lange ketting in verschillende volgordes voor.

4 Nucleotiden T G C denine Thymine G Guanine Cytosine C G T C fbeelding 2. Een stuk DN (de wenteltrap) met hierin weergegeven de nucleotidevolgorde. B. Zet de volgende onderdelen van je erfelijk materiaal in de goede volgorde (van klein naar groot): chromosoom, nucleotide, DN, gen. DN online [4] C. Hoeveel verschillende volgordes kun je maken van een gen met een lengte van vier nucleotiden waarbij je alle vier nucleotiden (, C, G, T) één keer gebruikt? Tip: schrijf de combinaties hieronder uit. Eén voorbeeld staat er al. CGT In het menselijk lichaam bestaat een gen niet uit 4 nucleotiden, maar uit wel honderden. En een mens heeft niet 1 gen, maar wel Een hoop nucleotiden dus! l deze, C, G en T s leveren een hoop data op. Je kunt je dus wel voorstellen dat het ordenen van gegevens over DN en genen heel belangrijk is. Een bio-informaticus houdt zich daarmee bezig. D. Maak een schatting van het aantal mogelijke combinaties dat je kunt maken van een klein gen dat honderd nucleotiden lang is.

5 practicum DN online In dit practicum ga je onderzoek doen naar DN met behulp van de computer. Je gaat op speurtocht in een DN-database en je gaat op internet verschillende toepassingen van bio-informatica onderzoeken om meer te weten te komen over het werkveld van de bio-informaticus. Opdracht 1: Databases Kees (van het interview op bladzijde 1) werkt met databases. In dit practicum ga jij ook aan de slag met een database. Maar wat is een database eigenlijk? Ga naar Wat is een database en waar dient zoiets voor? B. Kees Burger is werkzaam bij het Netherlands BioInformatics Centre (NBIC). Een van zijn werkzaamheden is het koppelen van databases. Wat houdt dat in? C. Noem een overeenkomst tussen Wikipedia en databases. DN online [5] Opdracht 2: Het mysterie rondom een broodje döner Een goed broodje döner kebab bevat lamsvlees. Toch blijken veel döner-verkopers te kiezen voor een goedkopere variant: vlees van rund, kip of kalkoen. Voor het televisieprogramma Keuringsdienst van Waarde wordt het DN uit het vlees van broodjes kebab geanalyseerd in een laboratorium. an jou de taak om te kijken wat de herkomst is van het vlees uit de döner kebab van een kraam op de Dappermarkt in msterdam. Je collega heeft het DN geïsoleerd en de volgorde van de nucleotiden bepaald. Jij krijgt de volgende code van een stukje DN uit een broodje kebab: TGGGGCTC GCGCGGGG TGGCGTTG GTGCTGTG CCTGGGGG GGTGGGGCT GGTGTCGCG GCCTGGGC GGGGTCCTC TCGGCTCT TCCGGTC TCCCGGCC CTGGGT TTGCGTT CGCCCTG GCGGG CTGGTG GGCCTCCGG GCCTGG GCTGGC CCCGTGCTC CGGCCCTG GGGGTTCCT GGGG GGTCCCCG GGCGGGGT GGCCCTG GCCGGTCC CGCCC GCCGTC CTGTCGT CCTGGGTT CTCTCGGC GCCTCTCC TGTTCTGC TGCCGCT CCTTCGCT TCGGTGCTG TGCCGGGC GCCTGGC GGCCCTGG CTGTTCCGG CGCTGG CTGCCCGT CGGTGCTG GGCTTCCGG GCTGCCCC CCCCTGTGC CCCTCCCCT CCCCCTGG GCGGGCGG CGGGCTG TCCCGT GTTTGGGT TTGCTTCTG GTGTGTGCTT TGTTTGGG GGTGGGTGG GGGTGG

6 Om hiervan de herkomst te kunnen bepalen moet je gebruik maken van BLST (Basic Local lignment Search Tool).. Zoek op waar BLST voor wordt gebruikt: Ga naar de website van het National Center for Biotechnology Information: Dit onderzoekscentrum biedt allerlei verschillende tools en software voor bio-informatici. Ga op de site naar BLST. Tip: kan je niet direct de link vinden, zoek hem dan op via de Reseource List (-Z). Met BLST kun je zoeken in verschillende databases. Hierin staat de DN-volgorde van allerlei verschillende organismen. B. Noem drie organismen waarvan genetische informatie beschikbaar is voor BLST. Je gaat nu het DN uit het broodje identificeren. Klik op hiervoor op nucleotide blast. Je krijgt nu een scherm met onder andere een tekstvak. > Type in het tekstvak horende bij Enter Query Sequence >doner. Geef een enter en voeg de nucleotidenvolgorde toe, zoals hieronder weergegeven. Om gemakkelijk te kunnen kopiëren en plakken staat de code in een.txt-bestand. Dit bestand kun je downloaden via DN online [6] > Klik op de knop BLST. De zoekmachine is nu aan het zoeken door duizenden nucleotidenvolgordes, ook wel sequenties genoemd. Het kan een paar minuten duren voordat je resultaat krijgt. > ls de zoekopdracht is gelukt krijg je nu een lijst te zien van sequenties die in de database staan en lijken op de sequentie die jij hebt ingevoerd. Dit wordt eerst weergegeven met een afbeelding met gekleurde lijnen, daarna volgt een tabel. > Scroll naar de tabel en bekijk de kolom identity. Deze kolom geeft aan in hoeverre de ingevoerde sequentie overeenkomt met de sequenties in de database. Hoe hoger de identity hoe beter de match. > Klik op de regel met de hoogste identity -score. C. Uit welk dier komt het DN? (hint: zoek de wetenschappelijke naam van het dier op via google) D. Kun je met behulp van deze DN-test achterhalen of het vlees afkomstig is van een jong of een volwassen dier?

7 Opdracht 3: Meer over de opleiding bio-informatica Ga naar Op deze website vind je informatie over hbo-opleidingen in de pplied Sciences. Bestudeer de website en beantwoord de volgende vragen.. Sander Timmer heeft bio-informatica gestudeerd en werkt nu met computers. Je vindt een interview met hem op de website (tip: zoek op Sander ). Sander geeft twee redenen waarom hij bio-informatica zo speciaal vindt. Noem deze twee redenen. B. an welke hogescholen in Nederland kun je een hbo-opleiding bio-informatica volgen? C. an welke toelatingseisen moet je voldoen als je na je havo-opleiding aan de hbo-opleiding bio-informatica wilt beginnen? D. Zou de opleiding bio-informatica iets voor jou zijn? Leg uit waarom wel of niet. DN online [7]