Практикумы по биологии и физике

В рамках «ЗПШ круглый год» в последние выходные октября (и не только) пройдут практикумы по биологии и физике!

Подробные анонсы практикумов — см. ниже.
Практикум по физике пройдет в воскресенье 31 октября и займет примерно две учебные пары — в сумме около 3 часов, с учетом перерывов. Мы будем собирать камеру Вильсона (что это и зачем — см. анонс).
Практикум по биологии пройдет 30-31 октября и продолжится 6-7 ноября, примерно по три часа в день. Дело в том, что это будет даже не совсем практикум, а полноценный научный проект по изучению своего микробиома. После экспериментальной части будет ещё и биоинформатическая — она начнется сразу, как только мы получим наши данные для анализа (после 15 ноября).

 

Практикум по физике «Собираем детектор элементарных частиц»

Из глубин Вселенной к нам приходит не только свет Солнца и других звезд, но и заряженные частицы (протоны и ядра более тяжелых элементов), ускоренные до очень высоких энергий (вплоть до нескольких джоулей на нуклон). Их принято называть космическими лучами. Влетая в атмосферу эти «лучи» взаимодействуют с молекулами газов и вызывают целые каскады ядерных реакций, радиоактивные продукты которых пролетают и через наши тела. Все это выглядит как хорошая сказка, но только до тех пор, пока мы не возьмем, аквариум, ячейки Пельтье, трубки охлаждения, светодиоды и блоки питания, изопропиловый спирт и своими руками соберем камеру Вильсона, которая позволит увидеть следы полета таинственных космических лучей. И вас позовем! В последний день предпоследнего месяца осени-самое время собирать детекторы элементарных частиц.

Практикум по биологии «Изучаем свой микробиом»

Что такое микробиом? Совокупность всех бактерий, населяющих какой-то объект – скажем, нефтяную скважину или кишечник человека, называется микробиотой. А совокупность их геномов – микробиомом. Микробиом человека и его связь с различными заболеваниями и иммунными реакциями организма активно изучается уже несколько десятилетий. Но мы пока что мало знаем о микробиоме одного из наших главных иммунных барьеров – носовой полости. В ходе выполнения проекта мы выясним, какие бактерии живут в носу у каждого из вас, и попробуем соотнести их с особенностями вашей иммунной системы (например, наличием аллергии).
Совсем недавно ученые обнаружили, что микробиом носовой полости отличается от микробиоты полости рта и микробиоты окружающих поверхностей. Поэтому нашей второй задачей будет сравнить микробиом носа, полости рта и поверхностей, которые окружают вас дома.
Как мы будем это делать?
Сначала мы попросим вас собрать пробы из полостей носа и рта, а также с разных поверхностей дома. Потом выделим из них ДНК — представим, что это большая книга, в которой хранится вся-вся генетическая информация. Потом c помощью полимеразной цепной реакции — ПЦР — мы получим много копий определенных страниц — участков, которые различаются у разных бактерий. Прочитав их последовательность с помощью секвенатора Illumina, мы сможем понять, что же за бактерии живут в наших образцах. Для этого нам нужно будет освоить работу с базами данных и основные методы биоинформатики. Такой подход к анализу бактериальных сообществ называют метагеномным, и он сейчас очень популярен среди исследователей.
Но традиционная микробиология не всегда с ним согласна – ведь если мы найдем ДНК какой-то бактерии в образце, это еще совсем не значит, что это бактерия там живет прямо сейчас. Поэтому параллельно мы попробуем вырастить живых бактерий из наших образцов, высеять их на чашки Петри и определить их вид под микроскопом.