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Biología evolutiva y la Biología funcional



Pensar en una simbiosis entre la biología, la epistemología, la didactica y la escuela no resulta nada facil, debido a los campos de estudio tan diferentes entre ellos. Pero el fenómeno de lo vivo es tan diverso y tan dinamico que a partir de su estudio se pueden establecer relaciones nunca antes pensadas.
Esa biología de la que hablamos se estructura en dos enfoques principales, en una artículo escrito por Chaves (2009) se les nombra como biología evolutiva y biología funcional. Parece ser una constante que la biología que enseñamos se centre en lo funcional, pues al aparecer una gran cantidad de maestros nos hemos dedicado a repetir los experimentos de los científicos de generación en generación. Y en la escuela vemos un rompimiento brusco de los dos enfoques de la biología, Chaves citando a Telleira explica:” la biología funcional esta dominada por la manipulación en condiciones de laboratorio…donde pueden repetirse a voluntad y con relativa rapidez los procesos en estudio. Pero como no se pueden replicar los procesos históricos que ha configurado la biodiversidad actual, la biología evolutiva plantea sus hipótesis bajo la forma de narrativa histórica y usa el método comparado o la investigación de campo… Para estudiar su predicciones”. Sin embargo “Debemos aspirar a unplan donde el nivel formativo de nuestros alumnos sea algo mas que las una de unas piezas impartidas desde nuestras particular visiones de la biología. No propongo la falta de especialización ni mucho menos, sino una búsqueda activa de la necesaria conexión entre las diversas aproximaciones al estudio de la vida”


Las “piezas impartidas” de las que habla Telleira son una figura representativa de lo que los maestros solemos hacer al momento de enseñar biología. Porque aunque hablemos de una teoría sistémica y de ver el fenómeno de lo vivo como un todo, nuestras practicas no reflejan, en la mayoría de veces esa teoría. Y las razones de ello son muy variadas, van desde el sistema económico y político en el cual vive inmersa la escuela, donde los”conocimientos” se seleccionan de acuerdo a su utilidad. Ya con eso la biología funcional va arrasando, porque es mas rentable que partir de un experimento ya realizado y comprobado muchas veces se obtenga una ganancia económica, que explicarles a los estudiantes la historia de la biología y las relaciones sociales, políticas y económicas que se derivan de su emergencia a través del tiempo.
Otra razón es la poca fundamentación que solemos tener los maestros respecto al surgimiento de la biología, es muy probable que un maestro de biologíapueda explicar claramente como funciona una célula, pero tendera a desconocer el proceso social en el cual surgió el concepto célula.
Y la tercera razón que se plantea es la dificultad que representa enseñar la epistemología en el aula, (esto lo decimos a partir de nuestra experiencia), ademas de la poca relevancia que se le da en el currículo. Porque si vemos los estandares bajo los cuales se rige el sistema educativo colombiano se puede evidenciar claramente que los aspectos epistemológicos estan relegados. Eso es una evidencia mas de cómo los conocimientos se seleccionan a partir de su futura utilidad.


[editar] Secuenciación de Maxam-Gilbert
En 1976-1977, Allan Maxam y Walter Gilbert desarrollaron un método para secuenciar ADN basado en la modificación química del ADN y posterior escisión en bases específicas[8] Aunque Maxam y Gilber publicaron su secuenciación química dos años antes del trascendental artículo de Sanger y Coulson sobre su método de secuenciación 'mas-menos',[9] [10] lasecuenciación de Maxam y Gilbert rapidamente se hizo mas popular hasta que se pudo utilizar ADN directamente, mientras que el método inicial de Sanger requería que cada comienzo de lectura fuera clonado para producir un ADN de cadena simple. No obstante, con el desarrollo y mejora del método de terminación de la cadena (ver mas adelante), la secuenciación de Maxam y Gilbert ha quedado en desuso debido a su complejidad técnica, el uso extensivo de productos químicos peligrosos y dificultades para escalarla. Ademas, a diferencia del método de terminación de la cadena, los reactivos que se usan en el método de Maxam y Gilbert no se pueden adaptar para utilizrse en un kit biológico estandar.
En resumen, el método requiere marcaje radiactivo en uno de los extremos y la purificación del fragmento de ADN que se desea secuenciar. El tratamiento químico genera rupturas en una pequeña proporción de uno o dos de los cuatro nucleótidos en cada una de las cuatro reacciones (G, A+G, C, C+T). De ese modo se genera una serie de fragmentos marcados a partir del final marcado radiactivamente hasta el primer lugar de 'corte' en cada molécula. Los fragmentos posteriormente se separan por tamaño mediante electroforesis en gel, separando los productos de las cuatro reacciones en cuatro carreras distintas, pero una al lado de la otra. Para visualizar los fragmentos generados en cada reacción, se hace una autoradiografía del mismo, lo que proporciona una imagen de una serie de bandas oscuras correspondientes a los fragmentos marcados con el radioisótopo, a partir de las cuales se puede inferir lasecuencia.
Conocido en ocasiones como 'secuenciación química', este método se originó en el estudio de las interacciones entre ADN y proteínas (huella genética), estructura de los acidos nucleicos y modificaciones epigenéticas del ADN, y es en estos campos donde aún tiene aplicaciones importantes.
[editar] Métodos de terminación de la cadena

Parte de un gel de secuenciación con marcaje radiactivo.
Mientras que el método de secuenciación química de Maxam y Gilbert y el método mas-menos de Sanger y Coulson eran órdenes de magnitud mas rapidos que los métodos previos, el método de terminación de la cadena desarrollado por Sanger era incluso mas eficiente y rapidamente se convirtió en el método de elección. La Técnica de Maxam-Gilbert requiere el uso de productos químicos altamente tóxicos y grandes cantidades de ADN marcado radiactivamente, mientras que el método de terminación de la cadena utiliza pocos reactivos tóxicos y cantidades menores de radiactividad. El principio clave del método de Sanger es el uso de didesoxinucleótidos trifosfato (ddNTPs) como terminadores de la cadena de ADN.
El método clasico de terminación de la cadena o método de Sanger necesita una hebra molde de ADN de cadena sencilla, un cebador de ADN, una ADN polimerasa con nucleótidos marcados radiactivamente o mediante fluorescencia y nucleótidos modificados que terminan la elongación de la cadena de ADN. La muestra de ADN se divide en cuatro reacciones de secuenciación separadas que contienen los cuatro desoxinucleótidos estandar (dATP, dGTP, dCTP and dTTP) y una ADN polimeras Pero no nos acercaremos a una solución a todas esas problematicas, hasta que como maestros tomemos conciencia del valor del conocimiento epistemológico e histórico para la construcción del conocimiento biológico. Y a partir de su reflexión generemos formas para su enseñanza y su aprendizaje.
Bibliografía
Chaves (2009). Los trabajos practicos en la enseñanza de la Biología evolutiva y la Biología funcional: paralelos epistemológicos y didacticos. En: Revista Bio-grafia: Estudios sobre la Biología y su enseñanza. Volumen 2. Numero 3. Versión online.
Tomado de: https://www.colombiaaprende.edu.co/html/mediateca/1607/articles-73366_archivo.pdf Mayo 30 de 2011






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