DNA-lab Racen met WC-papier
Hoe laat je gist efficiënter gebruik maken van plantaardige afval voor de productie van alcohol?
De tijden waarin de automobiliteit onbegrensd leek zijn voorbij. Benzineprijzen stijgen, want het wordt steeds moeilijker om nieuwe aardoliebronnen aan te boren. Tegelijkertijd groeit in Zuidoost Azië de vraag naar brandstof sterk. En los van de benzineprijs: elke autokilometer draagt bij aan de uitstoot van kooldioxidegas, en daarmee aan het broeikaseffect.
Bio-brandstoffen
Eén van de mogelijke oplossingen van bovenstaande problemen is het gebruik van bio-brandstoffen. Deze brandstoffen worden geproduceerd uit agrarische grondstoffen. Een voorbeeld is bio-ethanol, dat ontstaat door fermentatie van plantaardige suikers uit maïs, suikerriet of suikerbieten. De planten worden steeds opnieuw verbouwd en raken dus nooit op. Een ander groot verschil met gewone benzine is dat bio-brandstoffen geen nieuw broeikasgas in de lucht brengen.
Gist-DNA
Wat heeft bio-brandstof met DNA te maken? De link zit in de omzetting van plantaardige suikers door gist, een micro-organisme dat suiker eet en ethanol produceert. Gist doet dit van nature al, maar om bio-brandstoffen betaalbaar te maken moet gist meer ethanol gaan maken, en sneller ook. Om dit voor elkaar te krijgen kunnen we de erfelijke eigenschappen van gist veranderen. Maar om te weten welke genen we precies moeten veranderen, moeten we de relatie tussen het DNA van de gist en de ethanolproductie kennen.
Technieken
Tijdens dit practicum maken de leerlingen zelf bio-ethanol met behulp van gist en WC-papier. Ze bekijken de effecten van enzymen op het totale productie proces en meten aan de hand van de CO2 uitstoot hoe snel de cellen ethanol produceren. De leerlingen staan stil bij de vraag hoe een klein land als Nederland kan voldoen aan de stijgende vraag naar biobrandstoffen. Ondersteund door de resultaten van het practicum beredeneren de leerlingen wat voor effecten genetische veranderingen in gist op de ethanolproductie kunnen hebben.
Bedoeld voor
Biologie en scheikunde.
Kluyver Centre
Dit Reizend DNA-lab wordt verzorgd door de Technische Universiteit Delft namens het Kluyver Centre for Genomics of Industrial Fermentation.
