N.61 – Bioinformática como recurso educativo

El trabajo aquí reseñado tiene como propósito familiarizar a los estudiantes con herramientas bioinformáticas básicas para desarrollar microproyectos de ingeniería genética. De tal manera, las herramientas bioinformáticas se constituyen en recursos educativos para: (a) adquirir nociones básicas sobre el uso y manejo de programas requeridos en la vida profesional en ciencias o en ingeniería, (b) afianzar y contextualizar conceptos relacionados con el propio proceso, y (c) desarrollar estrategias que reporten fructíferas experiencias, aprendizajes y prácticas.

La Bioinformática es el uso de técnicas computacionales, matemáticas y estadísticas para generar, analizar e interpretar datos biológicos. Estudia la minería de datos de ácidos nucleicos, proteínas, lípidos, azúcares y metabolitos mediante diferentes aproximaciones. La Bioinformática se aplica hoy en un amplio abanico de estudios para dilucidar desde la función de un gen a la dinámica de las poblaciones microbianas en sus entornos naturales, así como en biología sistémica.

El hecho de que grandes centros de investigación y plataformas internacionales ofrezcan programas de código abierto y libres de licencias, así como libre acceso a repositorios de datos y metadatos públicos, permite usar esos recursos -sin coste alguno para los usuarios- en actividades de ciencia ciudadana (“Socientize”). De esta forma, con proyectos educativos dirigidos, y mediante didácticas específicas, puede aprovecharse ese inmenso cúmulo de recursos disponibles para desarrollar procesos de enseñanza-aprendizaje basados en proyectos (“Project-based learning, PBL”)

Con el trabajo reseñado se procura dotar a los docentes de una herramienta fácilmente aplicable que sirva a los estudiantes para afianzar conceptos y prácticas en diversos niveles curriculares. Partiendo de un objetivo concreto se conformará un proyecto en el que se proporcionarán las herramientas para buscar información, diseñar estrategias y ejecutarlas con diferentes herramientas, con posibilidad de explorar, manipular, sugerir hipótesis y de cometer errores, reconocerlos y corregirlos, fomentando la curiosidad y el placer por la investigación y el descubrimiento.

Con este proyecto se combinan dos estrategias de aprendizaje englobadas en un enfoque constructivista: (a) el aprendizaje por inmersión, y (b) desarrollo de micro-proyectos de investigación de bajo costo usando herramientas bioinformáticas.

El principal objetivo del aprendizaje por inmersión es dotar al alumnado de conocimientos básicos que actualmente se manejan en los laboratorios biotecnológicos a escala global, a la vez que forjan actitudes necesarias para su desarrollo integral, como el optimismo, la perseverancia, la indagación, la reflexión, la autenticidad o la comprensiٴón.

Con el desarrollo de proyectos de biotecnología de bajo coste, usando herramientas bioinformáticas, se pretende utilizar el potencial de éstas en el proceso de enseñanza-aprendizaje, convirtiéndolas en recursos educativos altamente atractivos tanto por su novedad como por su capacidad para mostrar procesos de forma integrada y visualmente sugestiva. Permiten ejemplificar, investigar y comprobar conceptos clave del currículum universitario.

El principal banco de datos bibliográficos está dado por el sistema de búsqueda Pubmed (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed), desarrollado por el National Center for Biotechnology Information (NCBI) en la National Library of Medicine (NLM) de EE.UU., que permite acceder a las bases de datos compiladas por la NLM, como MEDLINE, PreMEDLINE, Genbak y Complete Genome. Asimismo se distinguen tres grandes bases de datos de nucleótidos: la del ya nombrado NCBI (de EEUU), el “DNA Data Bank of Japan” (DDBJ) del cual se conforma el “Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes” (KEGG) y el “European Molecular Biology Laboratory” (EMBL).

Con un enfoque constructivista, el desarrollo de microproyectos permite construir el conocimiento sobre los contenidos relevantes a través de actividades y proporciona pautas y herramientas para acceder a fuentes de información científica (real, actual y fidedigna). La metodología empleada permite, además, el desarrollo de competencias clave como: (a) razonamiento crítico: para abordar conceptos y relaciones importantes en biología, bioingeniería, bioquímica o biotecnología; (b) comunicación lingüística: además de adquirir terminologías propias del área de conocimiento, los estudiantes se familiarizan con el lenguaje científico en lengua inglesa, (c) ciencias experimentales, tecnología, matemáticas y competencias digitales.

Concluye señalando que, para lograr una integración curricular efectiva de las TIC en ciencias e ingeniería, se requieren docentes que -con sólida formación pedagógica y didáctica- dominen tanto los contenidos disciplinares como las diferentes herramientas bioinformáticas