Les élèves de la classe de biologie A-Level Advanced International Certificate of Education (AICE) de Boca Raton Community High School ont collecté des échantillons de la réserve faunique nationale Arthur R. Marshall Loxahatchee pour le projet pilote avec le JGI. Crédit :Jon Benskin
Les Everglades de Floride évoquent des images de fanboats survolant les marécages, tandis que les alligators scrutent les eaux et que des nuages d'insectes planent juste au-dessus. Décrit comme une "rivière d'herbe" qui s'étend sur quelque 580, 000 miles carrés à travers le sud de la Floride, ils englobent un large éventail d'écosystèmes allant des zones humides aux îles arborées en passant par les quenouilles.
En 2018, le Joint Genome Institute (JGI) du département américain de l'Énergie (DOE), une installation utilisateur du DOE Office of Science située au Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab), a lancé un projet pilote avec des étudiants en biologie du lycée communautaire de Boca Raton dans le comté de Palm Beach, Floride. La classe a cherché à appliquer les dernières techniques moléculaires pour en savoir plus sur les communautés microbiennes du Arthur R. Marshall Loxahatchee National Wildlife Refuge, une zone de 226 miles carrés du nord des Everglades dans le comté de Palm Beach, et en particulier sur les microbes qui jouent un rôle dans le cycle du méthane. Leur rapport de données, qui fournit les seuls ensembles de données de référence sur le microbiome connus pour le refuge Loxahatchee, a été publié dans la revue Microbiome environnemental .
"Avant que JGI n'intervienne, Je n'étais pas sûr que nous puissions même terminer un projet complet. Tous les autres groupes que j'ai contactés étaient heureux de donner des conseils mais ont refusé d'offrir une aide scientifique réelle, " a déclaré Jonathan Benskin, qui enseigne le cours de biologie A-Level Advanced International Certificate of Education (AICE) à Boca Raton Community High School. "Je ne remercierai jamais assez JGI d'avoir accepté de prendre un risque sur un groupe d'élèves du secondaire public pour mener à bien ce projet. JGI ne contribue pas seulement à l'ensemble des connaissances scientifiques actuelles, ils équipent également la prochaine génération de scientifiques qui contribueront à façonner notre avenir à tous."
Proposer une expérience de recherche
Benskin voulait donner à ses élèves du secondaire une expérience de projet de recherche et l'une de ses demandes de renseignements par courrier électronique, envoyé via le système de génomes et microbiomes microbiens intégrés (IMG/M) de JGI, atteint Emiley Eloe-Fadrosh, qui dirige le programme Metagénome. « Après avoir discuté du projet avec lui, J'ai été inspiré par son enthousiasme et sa volonté de faire vivre cette expérience à ses étudiants. Mon cheminement de carrière actuel a été fortement influencé par mon propre professeur de biologie au lycée, qui m'a aidé à me connecter avec des stages et des formations à la Clorox Company et au Lawrence Livermore National Laboratory, " dit-elle. " Le JGI est l'un des seuls endroits qui pourraient prendre en charge un projet comme celui-ci parce que nous avons les ressources en tant qu'installation d'utilisateurs. L'équipe du programme Métagénome a fourni des conseils et des encouragements pour soumettre une proposition, qui a été approuvé en tant que projet scientifique du directeur par le directeur de JGI Nigel Mouncey. »
Eloe-Fadrosh a décidé, "Si nous voulons que ce soit un projet, nous voulons que ce soit une expérience d'apprentissage vraiment complète. » Au cours de l'année, elle et d'autres membres du personnel de JGI ont mené plusieurs séminaires en visioconférence avec la classe. Les 18 étudiants ont organisé et réalisé une sortie sur le terrain, armé des permis appropriés, au refuge pour recueillir des échantillons de sol à plusieurs endroits. De retour en classe, Les chercheurs de JGI ont guidé les étudiants à travers les processus de séquençage de l'ADN, assemblage du métagénome, et même une introduction à l'analyse des données à l'aide du système IMG/M.
Après la visite sur le terrain, les étudiants ont préparé les échantillons qu'ils avaient collectés dans le refuge faunique national Arthur R. Marshall Loxahatchee pour les envoyer au JGI pour un séquençage métagénomique. Crédit :Jon Benskin
Une expérience d'apprentissage complète
« Quand j'ai initialement envisagé le projet de la classe, Je savais que je voulais qu'ils écrivent un article final qui pourrait être publié. Regarder 18 étudiants travailler à créer un document simultanément dans le même document était un spectacle dont je me souviendrai, " a déclaré Benskin. " La meilleure partie de l'ensemble du projet était de pouvoir dire aux étudiants que l'article était accepté pour publication dans une revue scientifique réputée. C'était gratifiant de voir l'autonomisation affichée sur chacun de leurs visages."
Eloe-Fadrosh considère cette expérience comme le point culminant de son travail de l'année dernière au JGI. Alors que les élèves ont hâte d'obtenir leur diplôme d'études secondaires dans quelques mois, Benskin a partagé ses propres réflexions sur l'expérience.
« « Faire de la science » est quelque chose dont on pourrait parler au lycée et même dans les cours de premier cycle, mais c'est une expérience que très peu d'étudiants de ces classes sont autorisés à faire. J'espère qu'ils pourront quitter ce projet en ayant le pouvoir d'aller à l'université et de rechercher des opportunités qu'ils auraient pu penser auparavant qu'ils ne seraient pas capables d'accomplir."
