Biología Molecular y Genómica para Profesores y Alumnos de Educación Secundaria

1. Biología Molecular y Genómica para Profesores y Alumnos de Educación Secundaria Experiencia de RELAB en México, Costa Rica y Chile SIMPOSIO RELAB Jorge E. Allende, Ana Victoria Lizano y Alicia González Montevideo, Sept 30 -3 Oct, 2013

2. Antecedentes: • -El tema de mejoramiento de la enseñanza de la biología ha sido sujeto de preocupación de la RELAB desde hace varios años. • -Inició sus acciones en este campo utilizando la larga experiencia en organizar cursos teórico-prácticos en biología molecular que ha tenido la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. Al principio estos curso se centraron en alumnos de doctorado y post doctorado (1968-1996) y en los últimos 15 años se focalizaron en cursos de biología molecular para profesores de biología de la secundaria.

3. Aprovechando estas experiencias como base se organizaron, a partir del 2004 y ya directamente, bajo el auspicio de RELAB, varios cursos específicamente enfocados a la enseñanza de la biología para profesores de segunda enseñanza secundaria con un énfasis directo en la biología molecular y biotecnología. • Primero se organizó un curso internacional en Chile 2004. Posteriormente se organizó un curso en la Universidad de Buenos Aires en Argentina y otro el año 2006 en Costa Rica al que asistieron profesores de casi todos los países de Centro América.

4. -En el año 2011, el Consejo Directivo Regional RELAB reunido en Santiago en agosto, decidió dar un giro a estos cursos teórico-prácticos para resolver un serio problema que limitaba su utilidad: el que los profesores que tomaban esos cursos no podían compartir la importante experiencia de los experimentos con sus alumnos y que estaban mal preparados para montar experimentos. • -Nace entonces la idea de la adquisición de unos laboratorios portátiles que pudieran ser enviados a los establecimientos educacionales de manera que los estudiantes pudieran hacer también parte importante de los experimentos. • -Bajar costos de los experimentos por el uso de equipo sofisticado. • -Suplir deficiencias en formación de profesores con la presencia de estudiantes de postgrado.

5. Para poder lograr el financiamiento se postuló a la WellcomeTrust del Reino Unido un proyecto, de parte de representantes de tres países y se logró la aprobación de la suma de USD$ 48.000 dólares, lo que permitió su realización. Los países solicitantes fueron Chile, representado por el Dr. Jorge Allende, México con la Dra. Alicia González como responsable, y Costa Rica, con la Dra. Ana Victoria Lizano Las condiciones de aprobación incluyeron el compromiso de cada país de conseguir una entidad universitaria que se hiciera responsable del mantenimiento y cuidado del equipo de los laboratorios portátiles, lo que se consiguió sin problema

6. El proyecto se inició con la realización de un curso piloto en Chile, en enero del 2012, en donde varios profesores universitarios, especialistas en biología molecular y genómica, se reunieron para diseñar un esquema de enseñanza focalizado en aspectos fundamentales de la biología moleculary un conjunto de prácticas de laboratorio adaptados a las situaciones y condiciones propias de nuestros países. A este curso asistieron profesores de Chile y académicos de México y Costa Rica como observadores. Con base en esta experiencia se prepararon entonces cursos en otros países que se realizaron con todo éxito

7. -El primer curso de esta modalidad se realizó en Costa Rica, en julio del 2012,en la Universidad de Costa Rica, San José Fue inaugurado por el Ministro de Educación y tuvo como participantes a profesores de Costa Rica, Guatemala, Honduras, Nicaragua y Panamá. -El segundo fue en la Ciudad de México, en las instalaciones de la Facultad de Ciencias de la UNAM, en agosto del 2012 -El tercero se impartió en Chile en noviembre del 2012, en la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile -El cuarto se está preparando en Uruguay para diciembre de este año. - Financiamiento para este curso y para un laboratorio portátil en Uruguay en la Universidad de la República se consiguió con un Proyecto Regional de UNESCO que también esta apoyando esta reunión.

8. Objetivo general de los cursos: -Contribuir al mejoramiento de la enseñanza – aprendizaje de la biología molecular y la genómica, mediante la capacitación teórica y práctica de profesores de biología de educación secundaria en cuatro conceptos fundamentales de esta área de la biología moderna, mediante el acceso a materiales y a equipamiento sofisticado para que los profesores puedan compartir sus experiencias con sus alumnos usando el enfoque indagatorio. Los cuatro conceptos fundamentales se describen a continuación -

9. Concepto Fundamental 1. La identidad genética de especies e individuos se define por la información contenida en el ADN de cada célula. Concepto Fundamental 2. Todas la células de un organismo multicelular tienen la misma información genética total del organismo y aun así, sus células son diferentes en morfología, función y expresan diferentes tipos de proteínas.

10. Concepto Fundamental 3. El código genético con el que se traduce la información genética para generar proteínas con secuencias de aminoácidos especiales, es prácticamente universal para todos los organismos vivos. La maquinaria de traducción basada en los ribosomas también es muy similar. Estos dos hechos son la base para la ingeniería genética, por medio de cual el material genético de una especie puede ser expresado correctamente en una célula de otra especie que lo recibe. Concepto Fundamental 4. Se puede observar la evolución darwiniana a nivel molecularmediante el estudio de las secuencias de genes y de sus productos proteicos en diferentesespecies. La evolución molecular y su ocurrencia en el tiempo que permiten estimar cuando se separaron las diferentes ramas de seres vivos se pueden analizar observando las diferencias en las secuencias de genes y proteínas.

11. Curso en Costa Rica

12. Curso en México

13. Curso en Chile Noviembre 2012 Observadores de Uruguay

14. Realización de las prácticas en colegios utilizando los laboratorios portátiles Tanto en México, como en Chile y Costa Rica ya se inició la parte más innovativa del proyecto, las visitas a los colegios en donde los profesores que recibieron el curso, acompañados por los docentes universitarios y/o estudiantes de posgrado, están realizando algunas de las prácticas de laboratorio. En cada uno de los tres países la experiencia ha sido diferente, debido a las particularidades propias, pero en todos los casos han sido exitosas y acogidas con mucho entusiasmo

15. Algunosejemplos de lasvisitas del laboratorioportátil en Costa Rica

16. Curso teórico-práctico de Biología Molecular – Dirección General de Asuntos del Personal Académico, UNAM. Se llevó a cabo del 17 al 21 de junio de 2013, dirigido a docentes del bachillerato de la UNAM. Participaron 20 profesores de CCH y ENP. Este curso incluyó las prácticas: Huella genética. 2. Aislamiento y genotipificación de DNA humano. 3. Transformación bacteriana. 4. Del gen a la proteína. 5. Enzimas de restricción con papel y tijeras. Actividad sin laboratorio. con duración de 25 horas. En la realización de este curso participó como instructora una de las profesoras que tomó el primer curso, tras un breve entrenamiento.

17. Evaluación: • El prof. Rivas, que asistió al primer curso, es profesor de Biología en la ENP#8 y consiguió el financiamiento para impartirlo. Sin embargo, consideramos que el entrenamiento adquirido no fue suficiente como para que él lo impartiera de manera independiente. El curso fue impartido completamente por académicos de la UNAM. • La profesora Alvarado, que también asistió como participante al primer curso, recibió entrenamiento adicional, durante un par de meses y participó como instructora en el segundo curso. Gracias a esto, creemos que ella podrá replicar el curso en su plantel (CCH Vallejo) y en otros, de manera independiente, con la ayuda de alumnos de posgrado. • El CCH Vallejo ya adquirió los kits para llevar a cabo próximamente un curso para sus profesores y posteriormente uno para alumnos. • Es necesario impartir más cursos a profesores de bachillerato dirigido tanto a escuelas públicas como privadas; sin embargo, hemos podido darnos cuenta de que la inversión requerida para la adquisición de los kits constituye una fuerte limitante para implementar estos cursos con los alumnos de ese nivel. Es necesario buscar fuentes institucionales de financiamiento.

22. El laboratorio portátil