Niecodzienne odkrycie, będące efektem młodzieżowego programu naukowego, dowodzi, że nawet pozornie błaha aktywność, jak zbieranie odchodów gęsi, może prowadzić do przełomowych wyników w badaniach biomedycznych. Współpraca społeczności i naukowców przyniosła nadzieję na nowe rozwiązania w walce z nowotworami, jednocześnie wzmacniając edukację i zaangażowanie młodzieży w naukę.
W ramach innowacyjnego programu prowadzonego przez Uniwersytet Illinois w Chicago we współpracy z organizacją Boys and Girls Clubs of Chicago, uczniowie szkół średnich nie tylko zdobywali wiedzę, ale także aktywnie uczestniczyli w prawdziwych badaniach naukowych. W efekcie udało się odkryć nowy związek chemiczny, który może mieć potencjalne zastosowanie w leczeniu niektórych typów nowotworów.
Program, który zmienia rzeczywistość
Program naukowy prowadzony przez dr. Briana Murphy’ego trwał 14 tygodni i skupiał się na praktycznym podejściu do nauki. Uczniowie, pochodzący z niedostatecznie reprezentowanych grup w edukacji STEM, mieli okazję przejść cały proces badawczy – od zbierania próbek środowiskowych po pracę z zaawansowanym sprzętem laboratoryjnym. Dzięki temu zdobyli realne umiejętności, które mogą otworzyć im drzwi do kariery w nauce i technologii.
Podczas jednego z etapów programu, w Garfield Park Lagoon, jedna z próbek – odchody gęsi – zawierała bakterię Pseudomonas idahoensis. Uczniowie, z pomocą programowalnych robotów, izolowali kolonie bakterii i testowali ich aktywność antybiotyczną. Ku ich zaskoczeniu, odkrycie to doprowadziło do identyfikacji zupełnie nowego związku chemicznego.
Nowy związek o niezwykłych właściwościach
Naukowcy z Uniwersytetu Illinois zidentyfikowali ten związek jako orfamide N, skomplikowaną cząsteczkę zbudowaną z mieszanych aminokwasów D i L oraz reszty kwasowej. Za pomocą zaawansowanych technik analitycznych, takich jak spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) i spektrometria mas, udało się dokładnie scharakteryzować strukturę tego związku. Choć początkowo sądzono, że orfamide N odpowiada za działanie antybiotyczne, dalsze testy wykazały, że ma on inne, jeszcze bardziej obiecujące właściwości biologiczne.
Laboratoryjne testy wykazały, że orfamide N hamuje wzrost komórek ludzkiego czerniaka i raka jajnika. Odkrycie to może stać się podstawą do dalszych badań nad nowymi lekami przeciwnowotworowymi, choć droga do ich praktycznego zastosowania jest jeszcze długa.
Edukacja i nauka w harmonii
Historia ta jest doskonałym przykładem na to, jak edukacyjne inicjatywy mogą być skutecznie połączone z zaawansowanymi badaniami naukowymi. „Udowodniliśmy, że można zintegrować edukacyjne działania z odkrywaniem nowych związków biologicznych” – podkreślają autorzy badań. Współpraca między uniwersytetem a lokalną społecznością pokazuje, jak ważne są takie partnerstwa w rozwijaniu zarówno nauki, jak i edukacji.
Program nie tylko zwiększył zainteresowanie młodzieży nauką, ale też podkreślił znaczenie równości w dostępie do edukacji STEM. Dla wielu uczniów, udział w takim projekcie mógł być inspiracją do wyboru kariery naukowej, a dla świata nauki – unikalną okazją do poszerzenia wiedzy o nowe, potencjalnie przełomowe odkrycia.
Słowniczek
- Cykliczny lipodepsypeptyd
- Rodzaj złożonej cząsteczki o strukturze pierścieniowej, zbudowanej z aminokwasów i kwasów tłuszczowych.
- Bioassay
- Test mierzący działanie substancji na żywe komórki lub organizmy.
- Edukacja STEM
- Edukacja skoncentrowana na naukach ścisłych, technologii, inżynierii i matematyce, często wymagająca zaawansowanego sprzętu i praktycznych doświadczeń.
Sprawdź swoją wiedzę
Gdzie zebrano próbkę zawierającą nowy związek chemiczny?
Próbka została zebrana z odchodów gęsi w Garfield Park Lagoon.
Jakie bakterie wytworzyły nowy związek?
Związek został wytworzony przez bakterię Pseudomonas idahoensis.
Jaką właściwość wykazał orfamide N podczas testów laboratoryjnych?
Orfamide N wykazał zdolność hamowania wzrostu komórek czerniaka i raka jajnika.
Dlaczego struktura orfamide N jest wyjątkowa?
Orfamide N ma złożoną strukturę, składającą się z dziesięciu mieszanych aminokwasów D/L oraz specjalistycznej reszty kwasowej, co może wpływać na jego unikalne właściwości biologiczne.
