Met de nieuwe opzet staat in elk van de vier periodes in een studiejaar een project rondom een bepaald thema centraal. In het eerste jaar beginnen de studenten met het leren van de basis van de microbiologie, gevolgd door PCR en monoklonale productie. Het jaar wordt afgesloten met een multidisciplinair project waarin verschillende opleidingen vanuit hun eigen expertise meewerken aan een oplossing op het gebied van bijvoorbeeld medische diagnostiek, bodemmicrobiologie of plantenbiotechnologie. In het tweede jaar zijn die thema’s –zoals in het hele curriculum– gebaseerd op relevante maatschappelijke uitdagingen, bijvoorbeeld rondom bioplastics en geneesmiddelenontwikkeling. Hierbij maken studenten gebruik van essentiële technieken zoals celkweek, data science en qPCR.

In de loop van de studie neemt de omvang en de complexiteit van de projecten toe. De benodigde labvaardigheden en theoretische kennis voor een project worden in de betreffende periode aangeleerd. Vaak is er voorafgaand aan het onderzoeksproject nog een wat nauwer afgebakende praktijkopdracht –een instructiepracticum–, waarin de studenten met het geleerde aan de slag gaan. Met de ervaringen die ze daarmee opdoen hebben ze voldoende bagage om een probleem/vraag uit het werkveld op te lossen.

Maximaal vier studenten werken groepsgewijs aan een project, maar dat kunnen er ook drie, twee of zelfs één zijn. Het kan zijn dat meerdere van die groepjes aan dezelfde opdracht werken, maar dan is elk van die groepen met een andere invalshoek bezig; heeft bijvoorbeeld een andere target.

“Het is de bedoeling om de projecten zoveel mogelijk samen te doen met partijen in het werkveld; een onderzoeksinstituut of bedrijf. Het voordeel voor de studenten is dat ze al in het begin van hun studie nauw in contact komen met het werkveld, en zo een goede indruk kunnen krijgen van de diversiteit aan mogelijkheden die er na hun studie op hen ligt te wachten. Dat gebeurt overigens niet alleen via deze mini-stages. Zo geven mensen uit het werkveld colleges en organiseren we een excursie naar één of meer spelers in he werkveld”, vertelt Wouter.

De vierde periode van het tweede jaar staat bij het nieuwe curriculum in het teken van qPCR. De ontwikkeling van het instructiepracticum hiervoor is gedaan door twee ‘oude-curriculum’ studenten in het kader van hun 20-weken stage, aan het einde van het tweede studiejaar. Rikst Vallinga deed dit voor de opleiding Biologie en Medisch Laboratoriumonderzoek; Twan Keizer voor Biotechnologie. Op het compliment dat het heel knap is om pas opgedane kennis om te zetten in een haalbaar en werkend protocol en daarbij niet meer degene te zijn die uitvoert, maar die zegt hoe het moet, wordt met typisch Friese nuchterheid gereageerd: “Omdat we begin van dit schooljaar de module qPCR hadden zaten de theorie en de praktijk nog vers in het geheugen. Het was gemakkelijk om dit weer op te pakken. Bovendien werden we best wel intensief begeleid door onze docenten, onder andere middels een wekelijks voortgangsgesprekje”, aldus Rikst.

Het practicum van Twan staat in het teken van de invloed van groeiomstandigheden op de genexpressie van een plant. Hiervoor is hij gestart met het selecteren van een geschikt modelorganisme. “De plant moet bijvoorbeeld snel en gemakkelijk kunnen worden gekweekt, dus niet een of andere cactus, die bij 53 °C moet groeien. Daarnaast moet er al in de literatuur zijn gedocumenteerd dat bepaalde omstandigheden een effect op de genexpressie hebben; je gaat de studenten niet iets laten onderzoeken waarvan je niet zeker weet of dat een resultaat oplevert! Ik ben uitgekomen bij dezandraket (Arabidopsis thaliana), die onder invloed van zout, dat je toevoegt aan de voedingsoplossing, een stressreactie geeft, die de vorming van zuurstofradicalen tegengaat, zodat er geen of minder schade aan de plant ontstaat vanwege die zoutstress. Die reactie wordt gereguleerd via de alternatieve ademhalingsroute, die afwijktvan de normale route voor de energievoorziening van de plant. De alternatieve route is minder effectief, maar zorgt er wel voor dat de schade beperkt blijft.”

Door het meten van de genexpressie (welke genen komen tot expressie, en in welke mate?) kan je de invloed van zoutstress op de alternatieve ademhalingsroute bepalen. Om dit goed in te passen in een qPCR-protocol heeft Twan eerst een plan van aanpak gemaakt en aan de hand daarvan de meest geschikte kits en primers besteld. Vervolgens heeft hij het uitgedachte protocol doorlopen om te controleren of alles loopt zoals het moet lopen. Zo heeft hij na de RNA-isolatie een gelelektroforese uitgevoerd om de kwaliteit van het geïsoleerde RNA te controleren. Daarna heeft hij er via reverse transcriptase PCR cDNA van gemaakt, dat kan worden ingezet in het qPCR-apparaat. Analyse van de data uit de qPCR-run geeft inzicht in welke genen specifiek omhoog of omlaag gaan in expressie en geven zo een beeld van de invloed van zoutstress.

Waar Rikst en Twan hun qPCR’s nog hebben uitgevoerd op de bestaande PCR-apparatuur, kunnen de studenten vanaf het komende studiejaar gebruik maken van twee door Westburg Life Sciences geleverde qTOWERiris qPCR-apparaten van Analytik Jena. Aanleiding voor deze investering is dat de oudere apparaten niet meer kunnen worden gerepareerd. Je kunt eenvoudigweg niet het risico nemen dat ze tijdens een practicum uitvallen.

Voor de hogeschool was dit een uitgelezen kans om voor een kerntechniek als qPCR de laatste stand der techniek in huis te halen. “We gaan altijd voor het nieuwste van het nieuwste. Apparaten gaan bij ons best wel lang mee, want we gebruiken ze veel minder intensief dan bijvoorbeeld routinelabs. Als je een gloednieuw apparaat koopt, kan je langer uitgaan van ondersteuning en software updates”, stelt Xavier.