Developing and evaluating Thai student' understandings of bacterial conjugation and protein purification using practical works

การพัฒนาและประเมินความเข้าใจของผู้เรียนไทยเรื่องการคอนจูเกชันของแบคทีเรียและการทำโปรตีนให้บริสุทธิ์ด้วยบทปฏิบัติการ

Name: Somkiat Phornphisutthimas

LCSH: Proteins -- Purification

LCSH: Science -- Study and teaching (higher) -- Thailand

MeSH: Conjugation, Genetic

Abstract: Streptomyces are filamentous Gram-positive soil bacteria that can produce abundantly industrial secondary metabolites and enzymes. The first part of this research describes the appropriate condition for conjugal transfer of plasmid pIJ8600 from E. coli to S. rimosus 593, R7 and M4018. The suitable condition for pre-germination of spores of S. rimosus R7 and M4018 was the heat treatment at 40 ºC for 10 min. The mycelia without heat treatment can be used as recipients for the non-spore forming strain S. rimosus 593. The suitable conjugative media is Oxoid TSA containing 10 mM MgCl2. The chromosomal attachment site (attB) of S. rimosus R7 is identical to those of S. rimosus M4018 and S. avermitilis. The second part of this study describes the nature of the post-translational modification of AtrA in S. coelicolor. This modification is brought about purifying the AtrA by Ni2+ affinity chromatography and analysing the DNA binding activity of complexes between AtrA and actII-ORF4 using electrophoretic mobility shift. DNA binding activity of AtrA after post-translational modification in S. coelicolor could not be detected. However, DNA binding activity in non-modification form from E. coli was 140.6 nM. The knowledge from first two parts of this study were used to construct the practical works in ‘bacterial conjugation’ and ‘protein purification’ to teach at the senior secondary school and undergraduate levels, respectively. The findings showed that having a teaching lab before lecture can assist secondary school students to develop a better understanding of bacterial conjugation compared to teaching by lecture only and teaching lecture before lab. In teaching protein purification by using a virtual class, teaching with a Thai/English version can help undergraduates to have a better construction of the purification concepts than teaching with the English version only. From these findings, teaching in a practical hands-on way, by using Kolb’s and Winn’s constructivist learning models, is required for students to construct biological concepts.

Abstract: Streptomyces เป็นแบคทีเรียแกรมบวกในดินที่มีลักษณะเป็นเส้นใย สามารถผลิตสารเมแทบอไลต์ทุติยภูมิและเอนไซม์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ส่วนแรกของการวิจัยเป็นการหาภาวะที่เหมาะสมสำหรับการส่งถ่ายพลาสมิด pIJ8600 จาก E. coli ไปยัง S. rimosus 593, R7 และ M4018 พบว่า ภาวะที่เหมาะสมสำหรับกระตุ้นให้สปอร์ของ S. rimosus R7 และ M4018 งอกก่อนการคอนจูเกชัน คือ ที่อุณหภูมิ 40 °ซ นาน 10 นาที ขณะที่เส้นใยของ S. rimosus 593 สายพันธุ์ที่ไม่สร้างสปอร์ สามารถใช้เป็นผู้รับในการคอนจูเกชันได้ อาหารที่เหมาะสมสำหรับคอนจูเกชัน คือ Oxoid TSA ที่มี MgCl2 เข้มข้น 10 มิลลิโมลาร์ และเมื่อเปรียบเทียบลำดับเบสของ attachment site บนโครโมโซม (attB) พบว่า S. rimosus R7 มีลำดับเบสของ attB เหมือนกับ S. rimosus M4018 และ S. avermitilis ส่วนที่สองของการวิจัยเป็นการติดตามการเปลี่ยนแปลงของโปรตีน AtrA หลังการแปลรหัสใน S. coelicolor โดยทำโปรตีน AtrA ให้บริสุทธิ์ด้วยวิธี Ni2+ affinity chromatography และวิเคราะห์ DNA binding activity ระหว่าง AtrA กับ actII-ORF4 ด้วยวิธี electrophoretic mobility shift พบว่า AtrA ที่มีการเปลี่ยนแปลงไปหลังการแปลรหัสจาก S. coelicolor ไม่สามารถตรวจวัดได้ ส่วน AtrA ใน E. coli ซึ่งไม่มีการเปลี่ยนแปลงหลังการแปลรหัส มีค่า DNA binding activity เท่ากับ 140.6 nM จากการนำองค์ความรู้ในสองส่วนแรกของงานวิจัยมาใช้สร้างบทปฏิบัติการเรื่อง ‘การคอนจูเกชันในแบคทีเรีย’ และ ‘การทำโปรตีนให้บริสุทธิ์’ และนำไปสอนในระดับมัธยมศึกษาตอนปลายและระดับปริญญาตรี ตามลำดับ พบว่า เมื่อสอนด้วยบทปฏิบัติการก่อนบรรยายช่วยให้ผู้เรียนระดับมัธยมศึกษาตอนปลายพัฒนาความเข้าใจเรื่องคอนจูเกชันของแบคทีเรียได้ดีที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับการสอนแบบบรรยายอย่างเดียวและการสอนแบบบรรยายก่อนทำปฏิบัติการ สำหรับการสอนการทำโปรตีนให้บริสุทธิ์ด้วยห้อง ปฏิบัติการเสมือนรุ่นภาษาไทยและภาษาอังกฤษ ช่วยให้ผู้เรียนสามารถสร้างมโนทัศน์ของการทำโปรตีนให้บริสุทธิ์ได้ดีกว่าการสอนด้วยรุ่นภาษาอังกฤษอย่างเดียว จากผลดังกล่าวสรุปได้ว่า การสอนบทปฏิบัติการ ด้วยการสร้างองค์ความรู้ของคอล์ปและวินน์สามารถช่วยให้ผู้เรียนสามารถสร้างมโนทัศน์ทางชีววิทยาได

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Wood, Edward J.

Role: Thesis Advisors

Created: 2007

Modified: 2553-06-19

Issued: 2010-06-09

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH S696de 2007

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Science and Technology Education

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4637316.pdf	3.94 MB	48	2023-05-29 13:37:17

ใช้เวลา

0.238208 วินาที