Pioneros en desgajar el ADN

El profesor Chema Espinosa muestra cómo realizan las secuenciaciones en el centro educativo. / Martínez Bueso
El profesor Chema Espinosa muestra cómo realizan las secuenciaciones en el centro educativo. / Martínez Bueso

Los primeros estudiantes de un centro público español en secuenciar el genoma de un ser vivo son del IES Juan Carlos I, liderados por el profesor Chema Espinosa

Marta Semitiel
MARTA SEMITIEL

Ciencia ciudadana es un concepto relativamente novedoso. Significa hacer ciencia con pocos recursos, pero ciencia de verdad, hallazgos publicables y que tengan valor para la comunidad científica. Eso era lo que el profesor Chema Espinosa, del ciclo formativo de Química del instituto Juan Carlos I de Murcia, quería hacer cuando planteó este proyecto. «La idea era que los alumnos hicieran algo más que los meros experimentos que realizan en clase y que, a parte de la evaluación, no tienen ningún valor científico. Quería que ellos obtuviesen, mientras aprendían, datos científicos que nunca antes nadie hubiera encontrado», explica.

Así que optó por adentrarse en el campo que más trabajo queda por hacer a nivel biotecnológico: la secuenciación de muestras de ADN, algo que, según cree el profesor, ningún otro instituto público de Secundaria de España se había propuesto antes que él. Para ello, el Centro de Profesores y Recursos (CPR) invirtió en un secuenciador de ADN de nueva generación, un MinION, un aparato que cabe en la palma de una mano, pero que es capaz de desgajar una cadena genética entera.

«Antes estos aparatos podían costar hasta 100.000 euros, pero este ha costado 1.000», especificó. Al principio, los alumnos empezaron a obtener códigos de barras de ADN de plantas autóctonas de la Región, pequeños fragmentos que servían para identificarlas y que publicaron en la base de datos del Centro de Biodiversidad Genómica de Canadá. Analizaron hasta nueve plantas diferentes, «y solo con esa parte ya habíamos conseguido el objetivo de hacer ciencia publicable. Los alumnos estaban muy contentos de ver sus nombres en esas publicaciones». Pero la idea era hacer algo más grande: una secuenciación completa del ADN de un ser vivo. «Hasta ese momento no habíamos encontrado una especie autóctona cuya muestra tuviera la suficiente calidad como para secuenciar todo el genoma», explica el profesor Espinosa.

«Es una satisfacción, no solo por las publicaciones, sino porque otros institutos podrán copiar el proyecto»

Un galán de noche

Cansado de probar sin tener suerte, «un día se me ocurrió coger una muestra del galán de noche que tenemos en el patio de instituto». Y funcionó. Hace unas semanas que Espinosa comenzó con la secuenciación, cadena a cadena, de las muestras de ADN de ese galán de noche y ya ha conseguido, junto a su alumno Kumar Antonio Shah Carrilero, «tener un 30% del genoma». Aunque todos sus alumnos, unos 35, han participado en el proyecto, es Kumar el que más se ha implicado en esta fase del galán de noche, «porque este ciclo formativo tiene una empleabilidad tan alta que, los demás, están todos trabajando ya», explicó el profesor.Durante el próximo curso, Espinosa y sus alumnos continuarán con las secuenciaciones y «una vez que tengamos todos los trozos de cadena genética, será la Universidad de Murcia quien nos ayude a unir el genoma, porque para ello se necesita un equipo informático de mucha potencia y aquí en el centro no tenemos algo así».

Para poder realizar el proyecto, se coge una muestra de hoja del galán de noche, se le añade nitrógeno líquido que la transforma en polvo, a este se le echa un disolvente para extraer el ADN de las células, que se queda flotando en superficie. El último paso es meter esas diminutas muestras que han quedado suspendidas sobre el disolvente en una centrifugadora, que es la que finalmente extrae la muestra de ADN que Espinosa pone, con una pipeta, sobre el MinION. A partir de ahí, el aparato realiza todo el trabajo.

Para el profesor, «es un orgullo estar trabajando en un proyecto que ningún instituto ha hecho antes. Da gusto estar a la vanguardia sin ser Barcelona, Madrid o el País Vasco». Una sensación que, según dice, comparte todo el centro educativo, «que mostró desde el primer momento mucha ilusión con el proyecto». Además de los logros obtenidos con las publicaciones que ya han hecho sus alumnos, para Espinosa este proyecto también supone «una satisfacción muy grande, no solo por poder hacer ciencia e innovar, sino porque es algo que podrán copiar en otros centros educativos».

Un estudio con futuro innovador

Cuando los alumnos del ciclo formativo de Química del IES Juan Carlos I hayan secuenciado todo el genoma del galán de noche, Espinosa espera, por supuesto, «eso se pueda publicar», pero también que los resultados «puedan ser utilizados para un segundo proyecto que quiero realizar con mis alumnos».

Este nuevo estudio consistirá, según explicó, en «comprobar qué partes del genoma del galán de noche comparten o se parecen a genes de otras especies».

Espinosa aprovecha para dar las gracias al profesor Pedro Sánchez Gómez, del departamento de Biología Vegetal de la UMU, que les proporcionó las muestras para analizar de nueve plantas; pero también a José Padilla, del Centro Regional de Hemodonación, quien le enseñó a utilizar el MinION, «porque allí tienen uno igual», y a Francisco Abad y José Antonio Bernabé, que unirán las cadenas de ADN del galán.