ProteinLand, dove si gioca con le proteine!
PROMOSSO DA: CNR – Consiglio Nazionale delle Ricerche
Destinatari: Scuola secondaria di I grado. Disponibilità per un massimo di 1 classe per ciascuna adesione
Tematica
SCIENZA E TECNOLOGIA
Sede di svolgimento
Scuola
(piazzale Aldo Moro, 7 - 00185 Roma)
Modalità di prenotazione
E-mail all'indirizzo francesca.sciandra@cnr.it
Descrizione del progetto
C’è un’impronta nelle nostre cellule che affonda nei primordi dell’evoluzione e che è comune a tutti gli esseri viventi: è l’impronta del codice genetico, un insieme di 64 triplette di lettere il cui significato è universale e unisce il semplice batterio alla quercia più alta o al mammifero più grande. Le informazioni contenute nel codice genetico sono utilizzate dalle cellule di tutti gli organismi viventi per produrre le proteine e determinare le loro caratteristiche fisiche e comportamentali. Quando qualcosa non funziona nella lettura del codice genetico la proteina viene prodotta mutata, cioè sbagliata, e possono insorgere le malattie genetiche. Il viaggio che affronteremo permetterà di comprendere come vengono lette e tradotte le informazioni contenute nel codice genetico e come siano responsabili della produzione delle proteine, anche di quelle coinvolte in processi patologici. Mischiando gioco e moderne tecniche di visualizzazione grafica di sistemi biologici, sfruttando semplici nozioni di biologia e complessi software di chimica computazionale e di intelligenza artificiale, proveremo a mostrare come la scienza risponde alle complesse domande che il mondo della medicina si trova a dover affrontare per comprendere e curare le malattie genetiche.
A cura dell'Istituto di Scienze e Tecnologie Chimiche "Giulio Natta" (CNR - SCITEC).
Obiettivi didattico-formativi
Il laboratorio didattico rivolto ad alunni e alunne di scuole secondarie ha come obiettivo il rinforzo di nozioni di base di biologia e chimica, lo sviluppo del pensiero logico e scientifico; attraverso il gioco i ragazzi e le ragazze si troveranno a toccare con mano concetti di biologia e dovranno sviluppare attraverso intuito e spirito di osservazione una soluzione per comporre una proteina. La parte legata alla visualizzazione grafica dei sistemi proteici presentati offrirà ai ragazzi e alle ragazze di conoscere il modus operandi quotidiano dello scienziato che deve trovare delle risposte concrete a problemi in campo bio-medico. Inoltre, sarà utile per avvicinare i/le giovani alle moderne tecniche di intelligenza artificiale che sono oggi alla base della ricerca medica-farmaceutica. Alla fine del gioco, le proteine che compariranno sullo di schermo di pc sul quale saranno installati dei software per la loro visualizzazione. I ragazzi e le ragazze, come in un videogioco, osserveranno il complesso mondo delle proteine attraverso un viaggio che li condurrà dal microscopico al macroscopico; partendo dagli atomi si passerà ai residui amminoacidici, alla struttura delle proteine (primaria, secondaria, terziaria) con un focus su sistemi coinvolti in varie malattie (genetiche, infezioni batteriche e Covid19).
Metodologia e modalità di svolgimento
Inizieremo con una introduzione del mondo delle proteine, come vengono sintetizzate e come errori durante la lettura del codice genetico possano portare allo sviluppo delle malattie. I ragazzi e le ragazze si cimenteranno in un gioco di carte (appositamente create) il cui scopo è codificare una proteina; usando dei mazzi di carte (le basi azotate) i giocatori e le giocatrici dovranno formare delle triplette corrispondenti ad un amminoacido seguendo le informazioni del codice genetico (mostrato in un cartellone) fino a sintetizzare una piccola proteina (peptide) di pochi amminoacidi. La difficoltà del gioco verrà modulata in base all’età dei giocatori con l’introduzione di carte speciali. Questa sfida servirà a mostrare in modo divertente come le informazioni del codice genetico sono funzionali alla costruzione delle proteine.