20172018 Origin#4

Juni 2018 jaargang 13

Opleidingen Bio-Farmaceutische Wetenschappen | Biologie | LST | MST

Parijs verlichten met bioluminescente bacteriën?

LIGHT

#4 (p. 29)

“DE HELE AVOND NAAR JE TELEFOON STAREN HEEFT DUS MEER INVLOED OP JE LICHAAM DAN JE DENKT.” (p. 7)

Origin Zoekt Uit: "Hallo vergeten zomersproetjes!” (p. 8)

NIEUWS SCIENCE FACULTY

2 ORIGIN #4

jaargang 13, juni 2018

Makkelijk je gezondheid meten: hoe doe je dat?

Op een simpele manier stoffen detecteren die laten zien of iemand gezond of ziek is, of meten hoe gezond de omgeving is, en het resultaat meteen terugkoppelen aan die persoon. Het is in een notendop wat de onderzoekers binnen de Nationale Wetenschapsagendaroute ‘Meten en detecteren van gezond gedrag’ willen ontwikkelen.

Het project richt zich op de hele keten van het meten, en gaat van heel fundamenteel scheikundig de juiste moleculen vinden en het

ontwikkelen van kleine, snelle meetmethoden, tot de ethische kant van data delen en het psychologische aspect van het goed weergeven en interacteren met die data. ‘Dat we die hele keten beslaan, is wat deze route zo bijzonder en zo breed maakt,’ zegt Natuurkundige Marco Beijersbergen. ‘Want die keten kun je natuurlijk op heel veel verschillende gebieden inzetten: van gezondheid tot voedselveiligheid en van industriële processen tot een schonere leefomgeving.’

Wat de genen van planten ons kunnen leren Ook planten maken groeihormonen aan, en kennen een proces van veroudering. Het bestuderen van de genen en de mechanismen hierachter is nuttig voor gewasveredeling en landbouw, maar ook voor medisch onderzoek.

Dat stelt Remko Offringa, hoogleraar Ontwikkelingsgenetica van Planten. Planten zijn namelijk bijzondere organismen:

ze kunnen zelf richting geven aan hun groei en ontwikkeling. Onderzoekers, veredelaars en telers proberen deze processen te beïnvloeden, zodat we voldoende en bovenal gezonde voeding hebben, of vrolijke bloemen op de tafel. Offringa bestudeert welke genetische eigenschappen van planten belangrijk zijn voor hun groei en ontwikkeling.

Gemeente Leiden Spin-off sterrenkunde: watervervuiling meten met je mobieltje

Nature provides more to people than material benefits

Leidse sterrenkundigen en ecologen ontwikkelen een instrument waarmee iedereen met een smartphone de kwaliteit van het oppervlaktewater kan meten.

In dit internationale citizen science-project MONOCLE werken wetenschappers samen met de lokale bevolking

Op 14 maart stierf theoretisch natuurkundige Stephen Hawking in zijn woonplaats Cambridge. In kranten en op radio en tv blikken Leidse wetenschappers - van wie sommige nog met Hawking werkten - en studenten terug op leven en wetenschappelijke loopbaan van 'de Einstein van deze tijd'.

in Tanzania, Brazilië en vier Europese landen.

Geïnteresseerde burgers in Nederland moeten nog een tijd geduld hebben. Er zijn nog geen concrete plannen laat staan financiering om het nieuwe opzetstukje ook hier te introduceren, maar de onderzoekers hopen dat

Cover foto door Johny Goerend via Unsplash

dit over een paar jaar mogelijk is. Hoogleraar Ecotoxicologie Martina Vijver: ‘Nederlanders houden erg van water en een rondje fietsen op zondag. Het zou geweldig zijn als ze dan ook af en toe een sloot willen fotograferen.’

INHOUD #4

Universiteit Leiden

Shedding a light on ecological light pollution 4 – Studentenartikel: Jip van den Berge 6 – Jetlegs, blauwe brillen en het brein 7 – Origin Zoekt Uit! Veilig bruin zonder zonnebrandcrème 8 – DNA Doctors. Genetic modification: pros, cons, and students 10 – Small Talk: Fluorescentie in de wetenschap 11 – Special: Between Beetles and Butterflies 12 – Centrefold: A new form of art brought to light 16 – Alumni artikel: Sanne van Gammeren 18 – Een lichtjesparade tijdens een wandeling over de wereld 19 – Op De Koffie Bij: Bernice Dekker 20 – Fotoreportage: Borneo Jungle Adventures 26 – Blinde en pigmentloze cavefish 28 – Glowee in the dark 29 – Review: Origin by Dan Brown 30 Agenda, colofon, volgend nummer 31 ORIGIN ZOEKT UIT!

Veilig Bruin Zonder Zonnebrandcrème 8 Nu de zon steeds vaker te zien is, wordt het tijd om weer te denken aan goede bescherming van de huid tegen het UV licht van de zon. In de Origin Zoekt Uit! is uitgezocht welk alternatief je het best kunt gebruiken als je geen zonnebrandcrème tot je beschikking hebt. Je leest het resultaat op pagina’s 8 en 9!

SPECIAL:

Between Beetles and Butterflies 19 In vier pagina’s praten Lisa en Maarten je bij over de kleuren en patronen van vlindervleugels. Je leest onder andere waar de kleuren en patronen voor dienen en hoe wij ze kunnen zien. Benieuwd? Blader snel naar pagina’s 12 tot en met 16.

Lichtjesparade tijdens een wandeling over de wereld 20 Op pagina’s 20 en 21 kun je in gedachten over de hele wereld wandelen en ziet daarbij een hoop natuurlijke lichtshows zonder dat daar enige elektriciteit aan te pas komt.

Hoe kunnen vuurvliegjes lichtgeven?

Waardoor ontstaat het Noorderlicht? Welk biologisch proces licht hieraan ten grondslag? Je leest het in dit artikel!

3

Voorwoord De zomer(vakantie) komt steeds dichterbij en de dagen blijven lengen. Als ik thuis kom van een lange dag op de Universiteit, geniet ik onwijs van een lekker koud frisje in de laatste zonnestralen van de dag voordat de zon achter mijn huis verdwijnt.

Licht is best bijzonder als je er langer bij stil staat! Om dit gevoel over te kunnen geven aan jou als lezer, heeft deze Origin het thema “Light”. Het thema zal van veel verschillende kanten worden belicht: van lichtvervuiling (p. 4), de biologische klok (p. 7) en alternatieven voor zonnebrandcrème (p. 8) tot groen fluorescerende eiwitten (p. 11), de kleuren van vlindervleugels ontstaan door licht (p. 12), natuurlijke lichtshows over de hele wereld (p. 20) en lichtgevend Parijs zonder elektriciteit (p.

29).

Dit is alweer de laatste editie van dit academisch jaar en dat betekent ook dat dit de laatste editie voor mij als hoofdredacteur is.

Hierna geef ik mijn verantwoordelijkheid over aan Maarten Lubbers – de huidige secretaris van onze redactie. Afgelopen jaar heb ik de functie van hoofdredacteur met enorm veel plezier uitgevoerd. De redactie is uitgebreid, we hebben prachtige edities neergezet en er zijn goede stappen gezet in een stukje professionalisering van het blad. Ik wens Maarten heel veel succes komend jaar en mij zien jullie komend jaar gewoon weer terug als redacteur!

Eveline Kallenberg Hoofdredacteur Origin Bachelorstudent Biofarmaceutische Wetenschappen

4 ORIGIN #4

jaargang 13, juni 2018

Shedding a light on light pollution Enlighten yourself with this glowing and confronting topic For billions of years, all life has relied on Earth’s predictable rhythm of day and night. It’s encoded in the DNA of all plants and animals. Humans have radically disrupted this cycle by lighting up the night. Plants and animals depend on Earth’s daily cycle of light and dark rhythm to govern life-sustaining behaviours such as reproduction, nourishment, sleep and protection from predators. With the rise of artificial light, the disturbance of ecosystems has been huge and with clear impacts on several organisms.

It is even suggested that the introduction of artificial light probably represents the most drastic change human beings have made to their environment. Presumably even bigger than climate change but with way less attention. This is strange as the usage of light continues to increase. With cloudy skies near cities being hundreds, or even thousands of times brighter than they were 200 years ago.

Loss of the night Ecological light pollution is the effect of artificial light on individual organisms and on the structure of ecosystems as a whole. But, why is especially artificial light so disruptive? So first to get things clear a brief overview of the various natural light sources in contrast to artificial light.

There are several sources of light that arise from meteorological objects, for example, the movements of the Earth, Moon and Sun. These light sources have a natural origin. You have the day/night cycle, probably one of the most powerful environmental behavioural signals, as almost all animals can be categorized as nocturnal (night active) and diurnal (day active).

Furthermore, seasonal cycles, meaning the decrease and increase of day length due to axial tilt. A key signal for mating and more broad seasonal behaviour in animals that do not live in the tropics.

Lastly, there is the lunar cycle. A full or half moon is for some animals a signal for specific behaviour.

Artificial light disrupts all these natural cycles. It just does not get dark anymore.

Blurring the day/night cycle and even creating different seasons, poignantly named “seasons out of time”. The level of sky glow of cities are extending for hundreds of kilometres and are so strong near city centres that it often exceeds that of the full moon. The last hope to get full darkness is cloud cover, however, clouds enhance the effect of sky glow. Meaning that truly dark nights never occur anymore near

The effect of artificial light on plants is evident when looking at their phenology. city areas. On top of that comes that light colour (wavelength) also differs between natural and artificial light. Latter especially emits blue light, which brightens the night sky more than any other colour of light. Apparent is of course that this must intricately have a far-reaching effect on all organisms.

Effects of light pollution on flora and fauna Artificial light is known to alter the biorhythm and behaviour of birds. For instance, birds start to sing earlier during the day due to light pollution. Another effect is that birds are attracted by artificial

light, thereby burning precious energy, which especially disrupts bird migration.

Probably the largest effects of light pollution are on insects. Insects get attracted by the light and may fly right into it - and thereby frying it - others spend up all their energy flying around the light. In addition, the increased predation risk, by for example spiders, bats and nocturnal birds which forage around street lights, even lower the survival chances of these insects. Add up the influence of light on reproduction and it is no wonder that a study1 suggested that more than 60 billion insects could be wiped out by the effect of street lamps over just one summer.

The effect of light on plants is evident when looking at their phenology. Under the influence of artificial light plants alter their seasonal timing. Budburst, leaf loss, flowering, leaf production are all processes that may be directly affected by light exposure. Even yields of agricultural crops are suggested to be delayed and reduced by nearby road lights - and passing cars light.

As described above, there are many examples of reported negative effects of artificial light on individual species. However, 1

Eisenbeis, G. in Ecological Consequences of Artificial Night Lighting. Rich, C. & Longcore, T. (eds). pp 281–304 (Island, 2006).

LIGHT

Universiteit Leiden

5

ecological ficial light during night time caused nocturnal insects to not pollinate the illuminated plants. Artificial light decreased the number of visits to the plants and pollination suffered, thereby reducing the amount of fruit produced by these plants by 13 percent. This example clearly illustrates that light pollution is harming the natural world, not excluding us.

The natural night sky inspires Until recently, for all of human history, our ancestors experienced a sky brimming with stars – a night sky that inspired science, religion, philosophy, art and literature and is crucial for biodiversity. To stimulate these starry nights in total darkness the International Dark-Sky Association started, in 2001, to encourage communities around the world to preserve and protect dark sites through responsible lighting policies and public education. This resulted in so-called Dark Sky Places, currently there are already forty of such places in the whole world. Even in the densely populated Netherlands, two such places can be found. Namely, Dark Sky Park ‘het Lauwersmeer’ and ‘De Boschplaat’ on Terschelling. The latter is rather unique as it one of the darkest spots of lowland Europe.

Good to know that both locations warmly welcome you in the midst of the night to enjoy and dream away at the starry skies!

Authors Fig. 1. The top picture shows a night sky in a rural environment, compared to the night sky in an urban metropolitan area in the bottom picture. Creative Commons: Jeremy Stanley

Kevin Groen

the bigger picture, the effects of light pollution on whole ecosystems is still largely unknown. Researchers are currently busy with unravelling these effects. A large experiment is being conducted in the Netherlands, called “LichtOpNatuur”.

In several places in mixed natural habitats, areas are experimentally illuminated with green, red and white light to study the effect of artificial lighting on nature.

Moreover, the experiment tries to incorporate their findings into governmental policies to make outdoor lightning more

Marvin Groen

nature-friendly. Currently, there are already some areas that have switched to red outdoor lightning to prevent any negative effects of white light on local bat populations2.

Even more pressing is the effect on ecosystem services. A recent Nature study3 showed that exposing a meadow to arti2 3

Spoelstra, K. et al. Proc. R. Soc. B 284, 20170075 (2017).

Knop, E. et al. Nature 548, 206–209 (2017).

PhD Conservation Biology

MSc Forest and Nature Conservation & Evolution, Biodiver­ sity and Conservation Biology

STUDENTEN

6 ORIGIN #4

jaargang 13, juni 2018

Is het al bedtijd?

Ja, behalve als je een kwal bent, of toch niet?

Menig student kent het fenomeen wel: slaaptekort. Nog even deze film afkijken, nog even op het internet en voor je het weet is het alweer licht buiten. Als kind wilde je vaak tot laat opblijven, als student droom je ervan om vroeg in bed te liggen. De volgende dag opstaan is een nóg grotere opgave dan wanneer je wél goed hebt geslapen.



Het is een feit dat mensen en bijna alle dieren slapen. Maar wat is het voordeel van slapen? Mensen kennen het als platliggen met de ogen dicht, voor een paar uur. Dat is echter niet alles.

Dit zou namelijk ook een beschrijving kunnen zijn voor uitrusten, of een coma. Een dier of mens slaapt pas wanneer het na een tijd aan slaaptekort behoefte gaat hebben aan slaap.

Evenals het minder of niet reageren op lichte prikkels van buitenaf en verminderde activiteit in het geheel tijdens de periode van slaap. Een dier waarvan men dacht dat het niet zou slapen, is de kwal. Dit omdat het dier geen centraal zenuwstelsel heeft, zoals andere dieren. Een onderdeel van het centraal zenuwstelsel zijn de hersenen.

Auteur Jip van den Berge Bachelorstudent Biologie

Een gemiddeld persoon heeft twee nachten goede slaap nodig om zich weer fit voelen na een avond niet slapen.

Wel heeft de kwal losse zenuwcellen in zijn slijmige lichaam verspreid zitten, die een ring vormen rond het pulserende lichaam.

Toch zijn onderzoekers erin geslaagd aan te tonen dat kwallen weldegelijk slapen. Door de activiteit van de kwallen nauwkeurig te observeren overdag en ’s nachts is aangetoond dat kwallen (geslacht; Cassiopea), net als dieren en mensen vlak na het wakker worden trage reacties vertoonden. Pas na een paar seconden werden de zeedieren weer actief. Dit was echter niet genoeg bewijs. Er moest ook worden onderzocht of er een drang ontstond naar slaap wanneer het dier hier een tijdje van onthouden werd. De test werd uitgevoerd en het bewijs werd gele-

verd. De Cassiopea vertoonde de volgende dag verminderde activiteit na een nacht niet slapen. Het herstel was echter snel. Een gemiddeld persoon heeft twee nachten goede slaap nodig om zich weer fit voelen na een avond niet slapen. Dit in tegenstelling tot de onderzochte kwal, die na een nacht slaap weer normaal functioneerde. Dit onderzoek heeft bewezen dat slaap niet alleen gereguleerd wordt in de hersenen, maar ook in afzonderlijke zenuwcellen.

Wat ze hieruit ook konden concluderen, is dat het vermogen om te slapen al zeer vroeg in de evolutie ontwikkeld is. De kwal is een historisch dier dat door de jaren heen nauwelijks veranderd is. Als de kwal al sinds de oertijd kan slapen, moet dat betekenen dat een gezamenlijke voorouder dat ook kon. Blijkbaar is slapen dus evolutionair gezien gunstig geweest.

Echter is de wetenschap er nog niet in geslaagd te verklaren waarom organismen slaap nodig hebben.

De meningen onder geleerden zijn verdeeld. Sommigen denken dat het dient om gifstoffen uit de hersenen te verwijderen. Dit zou echter niet verklaren waarom kwallen slapen, aangezien ze geen hersenen hebben.

Een andere groep geleerden denkt daarom dat het alleen is om energie te besparen. ‘Het kan iets zijn dat nodig is als je een zenuwstelsel hebt, ongeacht hoe eenvoudig of ingewikkeld het is.’ Tot op heden is dit mysterie nog niet opgelost. Misschien kan de lezer in de toekomst helpen met het oplossen van dit vraagstuk.

LIGHT

Universiteit Leiden

7

JETLAGS, BLAUWE BRILLEN EN HET BREIN In een ideale wereld zou ik het liefst elke nacht negen uur slapen. Lekker voor twaalf uur in bed liggen, en dan zo rond negen of tien uur rustig uit mijn bed rollen. Helaas is de realiteit niet zo mooi, en hoewel ik er erg naar streef om deze ‘oma’ lifestyle te verwezenlijken is het in mijn leven nu niet helemaal haalbaar.

Feestjes duren tot laat, colleges en werkgroepen beginnen weer vroeg. Mijn ritme ligt ontzettend vaak overhoop, en ik hoor vaak genoeg van mijn moeder dat dit eigenlijk niet goed is. Maar waarom eigenlijk niet? Volgens mijn professor ligt dat aan ons brein. En wel specifieke cellen in ons brein, namelijk de biologische klok.

Als deze cellen in de war raken, beïnvloedt dat de activiteit van deze cellen in het brein. Het gedrag van cellen in het hele lichaam wordt aangepast aan het ritme dat deze klok denkt dat je hebt. Zo komt celdeling bijvoorbeeld het meeste voor rond middernacht, en veranderen je lichaamstemperatuur en hormoonproductie. Maar ja, dat kan geen kwaad toch? Het probleem is dat deze aantal cellen ook je cognitieve prestaties beïnvloeden. Dus hoe wel het misschien een top plan lijkt om tot vijf uur ’s ochtends te studeren zal je lichaam toch in de uren met daglicht het beste functioneren.

Het gedrag van cellen in het hele lichaam wordt aangepast aan het ritme dat deze klok denkt dat je hebt.

Onze geliefde schaatsers hebben deze winterspelen geprobeerd goed gebruik te maken van het gedrag van deze cellen in ons brein. Als je aan de olympische spelen mee doet wil je natuurlijk wel dat je lichaam in optimale vorm is, maar dat is lastig als die spelen aan de andere kant van de wereld zijn. Om zo snel mogelijk over hun jetlag heen te komen, of wel hun SCN cellen te laten aanpassen aan het 24-uurs ritme in Korea, droegen de sporters brillen met blauw licht. Er wordt gedacht dat door blootstelling aan dit licht de cellen hun gedrag zullen aanpassen, en daardoor het lichaam sneller weer in het ideale ritme kunnen krijgen. Of blauw licht echt een grotere invloed heeft op de SCN cellen is nog niet bewezen, maar dat de schaatsers goed gepresteerd hebben dat weten we inmiddels wel!

De biologische klok is dus een belangrijk deel van ons lichaam, en is goed om rekening mee te houden in ons

dagelijks gedrag. Er wordt nog veel onderzoek gedaan naar onduidelijkheden over de specifieke interacties van de SCN cellen met elkaar en de rest van het lichaam, en hoe dit bijvoorbeeld de kwaliteit van slaap beïnvloedt. Wat we wel al zeker weten is dat een goed ritme met veel slaap zeker geen kwaad kan. Luister dus net iets vaker naar die wijze raad van je ouders, en wie weet verbeteren je tentamencijfers spontaan!

Auteur Femke Heddema Bachelorstudent Biofarmaceutische Wetenschappen

8 ORIGIN #4

jaargang 13, juni 2018

Veilig Bru Zonnebra

ORIGIN ZOEKT Je even in Hawaii wanen met een

Voor zonnebank

studentenbudget? Dat kan! Alles wat je daarvoor hoeft te doen is even naar de dichtstbijzijnde zonnebank stappen. Zolang je niet claustrofobisch bent en een beetje een goede verbeelding hebt is het hartstikke relaxed. Zo ontspannend zelfs dat je er bijna van in slaap zou vallen. Maar

Na zonnebank

daarvoor kwamen wij natuurlijk niet! Met de zomer in zicht wilden wij weten wat de beste alternatieven zijn voor zonnebrand. Want geef nou zelf toe, die plakkerige zonnebrandcrème wil toch niemand?

Afbeelding 1: Aloë vera 1 - Aloë vera 2 - Zonnebrand factor 50 (controle) 1 - Zonnebrand factor 50 (controle) 2- Mayonaise - Mayonaise VOOR ZONNEBANK Van links naar rechts: Elke stippellijn onderscheidt de producten en de blauwe lijn verdeelt het product in twee vlakken (De blauwe lijn maakt bijvoorbeeld onderscheid tussen Kokosolie 1 en Kokosolie 2. De stippellijn maakt bijvoorbeeld onderscheid tussen Aloë vera 2 - Zonnebrand factor 50 (controle) 1)

“Zodra ik uit het apparaat­ kwam en in de spiegel­ keek zag ik meteen het effect. Hallo vergeten­ zomersproetjes!”

Op zoektocht naar alternatieven kom je op internet de gekste dingen tegen. Zo wordt er beweerd dat kokosolie zonnefactor 8 heeft en dat je bij het mengen van verschillende natuurlijke middeltjes de zonnefactor op kan krikken tot wel 40. Aloë vera, avocado, groene thee, komkommer. Met huidtype I (rood haar en sproeten) kan ik wel een alternatief gebruiken voor die dure factor 50 zonnebrand. Gelukkig lijkt vrijwel alles te werken volgens bloggend Nederland, zolang het maar puur natuur is. Maar zo makkelijk overtuigd zijn wij

niet bij Origin. Tijd voor een test dus!

Bewapend met een hele reeks van producten, waaronder spinaziesap, mayonaise, kokosolie en factor 50 zonnebrandcrème zijn we naar de zonnestudio gelopen.

Daar aangekomen hebben we de lieve, arme receptioniste laten meegenieten van de smakelijke geur van mayo in combinatie met spinazie terwijl we mijn armen aan het besmeren waren. Op onderstaande foto’s zie je hoe we de smeerseltjes hebben verdeeld.

LIGHT

Universiteit Leiden

uin Zonder ndcrème Voor zonnebank

Afbeelding 2: Spinaziesap 1 - Spinaziesap 2- Zonnebrand factor 50 (controle) 1 - Zonnebrand factor 50 (controle) 2 – Kokosolie 1– Kokosolie 2

2 uur later, na een treinrit met vele vragende blikken over de dubieuze groene kleur op mijn armen (tip: neem vochtige tissues mee) hebben we opnieuw gekeken naar het resultaat.

Het eerste gloeiende effect was al wel weer een beetje gezakt, net als wanneer je in de zon hebt gelegen. Wel was duidelijk te zien

Hoe werkt zonnebrandcrème?

Zonnebrandcrème gebruik je om je te beschermen tegen schadelijke UV straling van de zon. Deze straling kan je onderverdelen in drie types: UVA, UVB en UVC. Van UVC heb je normaal geen last, omdat het door de ozonlaag wordt tegengehouden. UVA en UVB kunnen wel huidschade veroorzaken, maar alleen van UVB kan je verbranden. UVA, daarentegen, zorgt meer voor rimpels en tekenen van ouderdom in je huid. Dat komt doordat het dieper doordringt dan UVB. Hierdoor kan UVA schade toebrengen aan het collageen onder je huid dat verantwoordelijk is voor de elasticiteit.

Bescherming tegen UV varieert per middel. Sunblockers bevatten vaak stofjes zoals zinkoxide en titaniumdioxide die de schadelijke straling reflecteren. Een nadeel van blockers is dat ze als een witte waas op je huid zichtbaar zijn. Niet zo charmant, maar wel effectief.

Na zonnebank

Vervolgens ben ik buitengewoon gaan genieten van mijn persoonlijke 10 minuutjes Bahama’s. Zodra ik uit het apparaat kwam en in de spiegel keek zag ik meteen het effect. Hallo vergeten zomersproetjes!

Maar dat niet alleen; zodra ik naar mijn armen keek viel het verschil tussen zonnebrand & de kokosolie direct op. Daar waar ik een soort witte vlekken midden op mijn arm had (door de controle met zonnebrand), had ik vooral bij de kokosolie een bruiner tintje gekregen.

9

dat het gedeelte waar sap op had gezeten wit was gebleven. Ook was de plek met kokosolie iets bruiner geworden dan de rest van mijn lichaam. Het duidelijkst is dit te zien aan de hoeveelheid en de kleurintensiteit van mijn sproetjes, maar in het echt zag je ook een vaag lijntje lopen bij de overgang naar mijn hand. De Aloë vera en de Mayonaise deden weinig.

Dus wil je extra bruin worden? dan is kokosolie je beste vriend. Wil je je beschermen tegen UV-licht, maar heb je even geen zonnebrand bij de hand? Je insmeren met stinkende spinazie sap lijkt een prima alternatief. Mits je de heerlijke geur natuurlijk aan kunt.

Of draag gewoon bedekkende kleding.

Daarvan weet je in ieder geval zeker dat het de zon tegenhoudt.

De meeste zonnecrèmes bevatten organische stoffen die de onzichtbare UV straling absorberen en omzetten in warmte.

Deze stoffen hebben ingewikkelde namen zoals octocryleen en oxybenzon. Het grootste deel van deze stoffen beschermen alleen tegen UVB. Om er zeker van te zijn dat je crème ook echt tegen zowel UVA als UVB beschermt moet je goed op de verpakking kijken. Of je je nu insmeert of niet: niet te lang in de zon liggen en zeker niet onder de zonnebank.

Auteurs Jasmijn van Doesburg Bachelorstudent Biofarmaceutische Wetenschappen

Dylan van Gerven Masterstudent Biology and Science Communication & Society

10 ORIGIN #4

jaargang 13, juni 2018

DNA doctors Genetic modification: pros, cons and students

By Marijke Grundeken Bachelor student Biopharmaceutical Sciences

When the biotech company Monsanto started promoting its products in Europe, about 10 years ago, this caused outrage. In many countries protests took place, in the Netherlands the most recent one was in 2016. Monsanto is a company specialised in the production of genetically modified organisms (GMO’s).

Genetic modification with the goal of creating medication has the added advantage that the processes take place in labs that have extra safety measurements to contain the GMO’s. In this case the organisms never come into touch with the outside world. If this were to be the case scientist always build in a kill switch so that when the environment

Genetic modification of organisms means that the DNA structure of an organism is altered in order to implement a new specific characteristic within the organism.

To many people, the idea of changing an organism’s basis, its DNA, is a scary thing.

However, farmers have been breeding specific characteristics into crops for years.

Nevertheless, people find this new and faster method scary. Why are people so scared of them? And more importantly, is it a reasonable to fear GMO’s?

Eventhough the general public still has many doubts about GMO’s. Many life science students experience working with them in the first year of their Bachelor studies, by implementing antibiotic resistance inbacteria. It's a simple experiment and has a clear result: if the bacteria survive on medium which contains antibiotics, the experiment was successful. However, this is just a small experiment to teach students the principle behind altering an organism's genetics. The end result is not something that will ever reach society, but are there GMO's we could use in our daily life?

A lot of fruits and vegetables grown in the US are genetically modified, such as corn, soy and zucchini. Another examples is rice with increased levels of iron to avoid malnutrition in asian countries. Furthermore, it is possible to modify plants in a way that they are more capable of surviving in extreme conditions or make them resistant to viruses. Plants are not the only organisms that can be modified, GMOs could also be used in health care. Last summer MIT published an article about the first trial with

iGem team Leiden 2018 genetically modified Escherichia coli (E. Coli) in humans. The bacteria were modified in order to filter the ammonia from the stomach of volunteers. The goal is to use this as a treatment for people who have urea cycle related diseases and thus have higher levels of ammonia. Ammonia, just like the type you can buy in stores, is toxic and can even result in patients needing a liver transplant. With the help of these GMO’s those invasive surgeries could be avoided.

Using GMO's we can also alter nature to be in our favour. This isn't new, for ages we have breeding crops that look and taste better, whilst neglectingplants with low yields.

This is a very slow process and with genetic modification we can reachthe desired result much faster. However, many people fear that the presence of the added pests-resistant proteins are harmful for us humans, and we are the ones consuming them.

Luckily this isn't the case. Due to interspecies differences some compounds may be harmful to the pests but not to humans.

changes the bacteria won't be able to survive.

To promote students to increase their knowledge about GMO's MIT has started a competition called iGEM. In this competition teams from all over the world do their own experiments with the goal to produce a GMO with a purpose helpful to society.

These projects can focus on a few different aspects such as diagnostics, energy, environment, therapeutics and many others.

For the second time, Leiden University will also be part of this competition in 2018. A team of 13 enthusiastic Biology, Moleculair Science and Technology, Life Science and Technology, Bio-Pharmaceutical Sciences and Psychology students, will be competing with universities from all over the world.

This year they will focus on one of the largest problems in the world; antibiotic resistance. Their goal is to make a cell line to test antibiotics on to make it easier to find new antibiotic substances. If you want to follow their progress you can follow them on Facebook, Twitter and instagram as iGEM Leiden.

LIGHT

Universiteit Leiden

11

FLUORESCENTIE IN SCIENCE Fluorescentie in de natuur is ondertussen algemene kennis geworden, iedereen heeft er wel eens over gehoord of misschien zelfs een keertje in het echt gezien! Maar is dat alles?

Wordt deze kennis niet ook in de wetenschap toegepast? JA! Een veel gebruikte fluorescerende stof binnen de life sciences is het Green Fluorescent Protein (GFP): een specifiek eiwit, geïsoleerd uit de kwal Aequorea victoria, dat straling om kan zetten in licht. Zoals de naam “Green Fluorescent Protein” al suggereert straalt dit eiwit in de natuur groen licht uit, maar door de grote potentie van dit eiwit is deze doorontwikkeld om ook in andere kleuren beschikbaar te zijn.

Lichtgevend konijn Waar je GFP voor kunt gebruiken? Ooit gehoord van het bekende lichtgevende konijn? Dit was het eerste moment dat het grote publiek in aanraking kwam met de effecten van GFP. De kunstenaar Eduard Kac had, in samenwerking met de franse geneticus Louis-Marie Houdebine, een konijn zodanig genetisch gemodificeerd dat dit eiwit tot expressie kwam in de cellen van zijn lichaam. Het hele konijn lichtte groen op wanneer het onder blauw licht werd gehouden. Ondanks dat dit een kunstproject was, geeft dit inzicht in de potentie van dit eiwit.

GFP toegepast in onderzoek Het GFP-gen is genetisch overdraagbaar en GFP is niet of nauwelijks schadelijk voor cellen. Hierdoor is het een fijne stof om te gebruiken bij het bestuderen van levende cellen en organismen. Het kan gebruikt

worden om specifieke celweefsels te onderscheiden van andere, of zelfs binnen in een cel verschillende onderdelen te onderscheiden. Zo wordt GFP onder andere gebruikt bij kankeronderzoek om de uitzaaiing van kankercellen te volgen. GFP wordt ook gebruikt om te controleren of een genetische modificatie daadwerkelijk gelukt is.

Door het GFP-gen te koppelen aan het genetische materiaal dat je in het DNA van een cel wil plaatsen, kan je achteraf zien welke cel genetisch aangepast is. Je hoeft de cellen alleen even onder blauw licht te plaatsen, wanneer deze groen oplichten weet je dat het gelukt is. Er zijn nog veel meer mogelijkheden om GFP te gebruiken, maar nu weten jullie de potentie van dit eiwit.

Gekleurd DNA GFP is natuurlijk niet de enige fluorescerende stof binnen de wetenschap. Zo heb je ook speciaal ontwikkelde fluorescerende probes om makkelijker het DNA te analyseren. Fluorescerende probes zijn stukjes RNA, enkelstrengs kopie van DNA, waar fluorescerende chemische deeltjes (fluorochromen) aan gekoppeld worden. Wanneer een stukje DNA de zelfde sequentie heeft als het stukje RNA, kan het stukje RNA zichzelf vastzetten in de DNA-helix. Met deze techniek is het mogelijk om (delen van) het DNA te kleuren. Zo kan je de verschillende chromosomen in ons lichaam

kleuren en onderscheiden. Dit ziet er heel mooi uit maar het heeft ook een functie.

Met het kleuren van alle chromosomen kan je sommige mutaties herkennen, zoals twee chromosomen die onderling een deel van het chromosoom hebben uitgewisseld met elkaar. Deze techniek wordt vooral gebruikt om genetische ziektebeelden te herkennen door te kijken of er mutaties of specifieke genen aan of afwezig zijn in het DNA. De ziektes die zoal herkent kunnen worden zijn, acute myeloïde leukemie (AML) en het myelodysplastisch syndroom (MSD). Daarnaast kun je hiermee ook de respons van de behandeling in de gaten kunnen houden. Er zijn natuurlijk nog veel meer technieken die fluorescentie gebruiken maar dit zijn mijn favorieten!

Auteur Iris Cornelissen Bachelorstudent Life Sience & Technology

SPECIAL

12 ORIGIN #4

jaargang 13, juni 2018

Photonic Band Gap Crystals in the Animal Kingdom



Butterflies have interested us for ages. Already 3500 years ago in ancient Egypt, brightly

coloured butterflies appeared in art. It is the elegance of their wings that draws our atten­

tion. What causes these wings to be so shiny and vivid? In a journey around the world, we will find out more about the photonic crystals that cause the colours of the wings.

Between books and butterflies

We begin our journey in the antique book collection of Maarten Lubbers.

One of his precious items is the third volume of Martinets Catechisms of Nature, published in 1778. ‘In 13th dialogue, I noticed an accurate drawing of which I first thought to be bird feathers. When I looked closer, I saw these elegantly drawn structures were actually scales from different lepidopteran species. So, already in the 18th century, scientists were aware that butterfly wings contain thousands of very small scales.’

Form fits function

Figure 1: Martinet catechisms of nature

With about 180,000 species, Lepidoptera is a diverse order of insects.

Although the bright coloured scales on their wings make butterflies look outstanding, a pretty appearance isn’t

LIGHT

Universiteit Leiden

13

birds. The confusion can give the butterfly enough time to escape without getting any damage or to make sure they’re not attacked in the first place.

Some butterflies go even further than just looking like other animals. We set our voyage to the tropical forest of Indonesia. In these forests, we can find the Atlas moth (Attacus atlas Linnaeus, 1758). This lepidopteran is famous for the edges of its wings, resembling the head of a snake. If this moth is threatened, it will move its wings as if it is a snake ready to attack (Williams, 2010).

Iridescent blue

We continue our trip to the forests of Peru. A large Morpho didius larva is feeding on palm trees. After a long time, the larva becomes a pupa. Eventually, when the time is right, it transforms into an elegant butterfly. His iridescent blue wings can be seen from several hundreds of meters away.

Figure 2: the large diversity among lepidopteran species. Wikimedia their most important function. The scales help with heating up the coldblooded butterfly. A sufficient body temperature is needed to be able to fly. A butterfly won’t be able to function if its core is too cold. Therefore, the thickness of the scales is of a great importance. It determines the ability to soak up the heat from the sun.

Apart from gaining heat, the scales also help to protect the butterfly. For example, the scales rub off easily. The effect is that, in case of an attack, a facile escape is possible. The disadvantage is that the loss of scales can be as fatal as getting caught by the attacker.

That’s one of the reasons Lepidoptera make use of mimicry and camouflage.

Especially mimicry is seen a lot amongst different butterfly species.

They make use of the way their predators identify prey. Instead of looking at the butterflies as a whole, insectivores look at shape and colour details. By imitating certain patterns from other animals, butterflies are able to confuse or shock their predators.

Mimicking snakeheads

A famous example of lepidopteran mimicry is the imitation of owl eyes.

Other structures seen on wings are based on details from snakes, caterpillars, lizards, wasps, scorpions, and

The wings of Morpho didius and other lepidopterans contain so-called photonic band gap crystals (Yablonovitch, 2001). These structures are able to manipulate beams of light. These crystals contain repeating regions of high and low relative permittivity. This is called structural colouration.

Figure 3: Atlas moth. Tony Hisgett, Wikimedia.



SPECIAL

î?š

14  ORIGIN #2

jaargang 13, juni 2018

these animals. For example, they use their shifting during courtship. In the wilderness of Madagascar lives Furcifer pardalis, the panther chameleon.

They make use of a photonic band gap crystal, just like the earlier mentioned Morpho didus. The difference is that the chameleons have guanine crystals instead of chitin crystals.

Figure 4: Morpho didius Hopffer, 1874, dorsal and ventral side. Didier Descouens, Wikimedia.

The system of Furcifer pardalis consists of two different kinds of layers.

The deeper layer serves as a reflector of light in and around the near-in-

Figure 5: Electron microscopy image a lepidopteran scale. SecretDisc, Wikimedia.

A step into physics

Photons are quanta of the electromagnetic field, such as the light we see.

When photons reach the photonic band gap crystal, the crystal can only support photons with specific wavelengths. However, the crystal cannot support photons with other wavelengths. These bands of wavelengths are called photonic band gaps. This light is reflected back and can be seen in bright colours. A separate lamellar structure with irregular heights is also important to produce the bright colours of lepidopteran wings (Kinoshita, 2002).

As for our morpho and many other examples in the animal kingdom, the band gap is incomplete, meaning it is not effective in every direction. As the angle of illumination changes, it gradually changes colour. As a result, this produces iridescent colours.

Figure 6: Morpho peleides Kollar, 1850

Colourful chameleons

An animal famous for its colour, or rather its ability to change colours, is a chameleon. Colours are a language for

frared range. The upper multilayer works with the active tuning of the nanocrystals and makes a fast change of colour possible. Now the chameFigure 5

Figure 7: Furcifer pardalis Cuvier, 1829. Gilles Moynot, Wikimedia.

LIGHT

Universiteit Leiden

Figure 8: Chrysina resplendens Boucard, 1875. Gail Hampshire, Wikimedia. leon can change from green to yellow or orange and from blue to whitish.

The changing of colours is especially used by adult males and is completely reversible (Teyssier et al, 2015).

The golden critter

We go a short distance to the north, to the forests of Panama. Here, we come across an interesting coloured beetle. The Chrysina resplendens, also known by its common name jewel scarab beetle, appears as if its exoskeleton is made of gold. This is possible because it can manipulate the polarisation of light. This means the armour can change the orientation of the oscillations of light it reflects (Finlayson, 2017). There are two ways in which light can rotate: left-handed and right-handed. The exoskeleton of the beetle reflects both because of polarisation. The secret of this beetle is found in intricate nano-structures.

The layers of these structures cover the exoskeleton in a certain pattern of spacing and repeating.

The function of this extraordinary colour isn’t clear, but one theory is that it can be a form of camouflage in the right light. It is also possible that it confuses predators as the beetle moves. Another option is that the bright colours are attractive for mates.

Figure 9: a peacock feather. Ashlyak, Wikimedia

The feathers of the peacock

As you might already have thought about, photonic band gap crystals are another story than pigments or dyes regarding light processing. Pigments and dyes are responsible for changing the colour of reflected or transmitted light because these materials absorb specific wavelengths. Robert Hooke, the famous English natural philosopher, was one of the first to distinguish these two phenomena.

Literature S. Kinoshita et Al. (2002) Mechanisms of structural colour in the Morpho butterfly: cooperation of regularity and irregularity in an iridescent scale. Proc. R. Soc. Lond. B. 269, 1417–1421 E. Yablonovitch (2001) Photonic crystals: semiconductors of light. Scientific American, JSTOR N. Williams (2010) Winging it. Current Biology Volume 20, Issue 13, 13 July 2010 E. D. Finlayson et Al. (2017) Optically ambidextrous circularly polarized reflection from the chiral cuticle of the scarab beetle Chrysina resplendens. J R Soc Interface. 2017 June 14 (131)

We have ended our journey back in time, in 1665 in the Royal Society in London. Robert Hooke published Micrographia. In his world famous book, he noted: ‘Peacock feathers do not only reflect a very brisk light, but tinge that light in a most curious manner; and by means of various positions, in respect of the light, they reflect back now one colour, and then another, and those most vividly. Now, that these colours are only fantastical ones, that is, such as arise immediately from the refractions of the light.’

To conclude, the animal kingdom is remarkable. Not only have butterflies found creative ways in evolution to bring colour to their wings, also many other animal species make use of these photonic crystals.

J. Teyssier et Al. (2015) Photonic crystals cause active colour change in chameleons. Nat. Commun.

Auteurs Maarten Lubbers Bachelor student Biology

Lisa van Zuijlen Bachelor student Biology

15

A new form of art brought to light Arie van ’t Riet (1947) is a true artist regarding radiography. This technique, using X-rays to view internal structures, is mostly used in hospitals for medical uses. In his workplace, Arie builds magnificent spectacles using only dead animals and fresh plants.

Then, he makes a photo, using X-rays with different energies. After scanning the analogue X-ray film, he digitally colours in some of the plant parts. Here, we can see a common frog (Rana temporaria) between water lilies, a characteristic of the Dutch ditches.

Maarten Lubbers, Bachelor student Biology

1 8 ORIGIN #4

ALUMNI

jaargang 13, juni 2018

Wat wil jij later mel, in de zandbak, maar nu ook tijdens je

Het zou daarom goed zijn om af en toe tijd voor jezelf te nemen. Dat kan tijdens een rondje hardlopen, tijdens het koken of door een reis te maken.

bachelor…. Hoe ouder je wordt, hoe minder makkelijk

Onderzoeker, of toch niet?

Vroeger kreeg je die vraag constant, op de schom­

het blijkt om deze vraag te beantwoorden. De uni­ versiteit stoomt je klaar om onderzoeker te worden, maar hoe weet je nu al of dat wat voor je is? Terug­ kijkend op mijn studie zeg ik: ga eens weg om het te ontdekken.

Het studentenleven is fantastisch: naast studeren een feestje hier, een borrel daar, actief huis erbij en ook af en toe een beetje sporten of een commissietje. Het is daarom niet zo gek dat veel studenten niet weten wat ze willen worden, ze staan nooit stil om eens goed na te denken.

Ik wist in groep 2 al dat ik bioloog wilde worden en ging logischerwijs Biologie studeren. Er ging een wereld voor mij open: van het allerkleinste leven, zoals bacteriën en schimmels, tot de diversiteit van alles wat we om ons heen zien. Ik vond mijn studie fantastisch, maar bij het idee dat ik onderzoeker ging worden kreeg ik het Spaans benauwd.

Ik besloot tijd voor mezelf te nemen en een grote reis te maken naar de roots van biologie: de galapagos eilanden.

Evolutietheorie De Galapagos is een archipel bestaande uit een aantal eilanden en ligt 1000 km buiten de kust van Ecuador.

De natuur en organismen die naturalist Charles Darwin (1809-1882) op de galapagos eilanden zag, brachten hem op het idee van de evolutietheorie: omstandigheden in de omgeving selecteren op bepaalde kenmerken, waardoor

LIGHT

Universiteit Leiden

worden? er een organisme met een bepaald uiterlijk of bepaalde gedragskenmerken ontstaat. Omdat er veel verschillende factoren zijn én omdat er meerdere oplossingen zijn voor hetzelfde probleem, ontstaan er verschillende organismen en zo verschillende soorten. Dit was de basis van de evolutiebiologie.

Communication is key Ik hoopte in Zuid-Amerika de onderzoeker in mij te vinden: ik telde vogels en leguanen, deed een poging een insectenverzameling aan te leggen en bestreed invasieve plantensoorten, maar desondanks bleef de onderzoeker uit. In plaats daarvan werd een heel ander gevoel aangewakkerd. We vertelden locals hoe je met haaien om moet gaan, we betrokken zo veel mogelijk toeristen bij het opruimen van plastic op de stranden en legden de lokale radio uit waarom we ons helemaal het schompes werkten om invasieve planten te verwijderen. Ik begon het belang in te zien van het communiceren van de wetenschap.

Allerlei manieren Op basis van wat ik geleerd had op mijn reis, besloot ik de master wetenschapscommunicatie in Leiden te volgen.

Voor het eerst kreeg ik het gevoel dat ik gevonden had wat ik zocht en wat ik wilde worden: wetenschapscommunicator. Als wetenschapscommunicator kun je allerlei kanten op; je kunt journalist worden, op een communicatieafdeling werken of werken in educatie. Zo heb ik mijn eindstage gedaan op de afdeling Educatieve Ontwikkeling bij Naturalis. Ik ontwikkelde educatieve programma’s voor in het museum en ik schreef artikelen voor de educatieve website van Naturalis: de Natuurwijzer. Na mijn afstuderen werd ik inhoudsontwikkelaar van enkele tentoonstellingszalen voor het nieuwe museum van Naturalis dat in 2019 open gaat. Dit is voor mij een droombaan.

Niet op de schommel, niet in de zandbak en niet in mijn bachelor wist ik wat ik ging worden. Voor mij werd alles duidelijk toen ik de tijd nam tussen het studeren door en op reis ging. Voor mij heeft het mijn ogen geopend en mede bepaald wat ik vandaag ben geworden.

Auteur Sanne van Gammeren, MSc Biologie, specialisatie Wetenschaps­ communicatie Universiteit Leiden Huidige baan: Inhouds­ontwikkelaar Tentoonstellingen Naturalis.

19

20 ORIGIN #4

jaargang 13, juni 2018

Lichtjesparade tijdens een Het is koud. Je hebt er net een hike van 2 uur opzitten en het is vroeg, heel Tijdens deze denkbeeldige wandeling over de wereld zullen we veel natuurvers Met een klein kijkje in de toekomst, zien In het Noorden schijnt het licht Daar staan we dan. Op zo’n 1800 meter boven zeeniveau in het gelukkigste land ter wereld met prachtige gletsjers, fjorden, rivieren en kleine dorpjes langs havens: Noorwegen. Terwijl we rustig een plek vinden voor het mooiste vergezicht, wijzen de mensen naast ons al naar de heldere hemel; de lichtshow staat op het punt te beginnen. Na enkele minuten genieten wordt de stilte verbroken door iemand naast ons en begint te vertellen over dit natuurwonder.

“Vanuit de zon wordt er continu een wind van geladen deeltjes de ruimte in geslingerd, dit wordt de zonnewind genoemd.

Doordat het zo ontzettend warm is op de zon, kunnen elektronen uit een atoom geslagen worden. Wat overblijft is een positron (een positief geladen deeltje) en een elektron (een negatief geladen deeltje). Met een snelheid van 400 kilometer per seconde leggen deze geladen deeltjes in vijf dagen de afstand tot de Aarde af. Vervolgens belanden de deeltjes in onze atmosfeer waar ze botsen met zuurstof- en stikstofmoleculen. Door de botsing raken deze moleculen in een zogenaamde aangeslagen toestand: ze krijgen heel veel energie.

Dit is echter geen fijne toestand voor de zuurstof- en stikstofmoleculen, daarom zullen ze na enkele seconden weer teruggaan naar het oorspronkelijke energieniveau; hierbij komt energie vrij in de vorm van licht. Als er genoeg deeltjes vanuit de zonnewind botsen met moleculen uit de atmosfeer en deze vervolgens energie uitstoten, kunnen wij dit natuurverschijnsel waarnemen met ons blote oog: het aurora boreal is, beter bekend als het Noorderlicht. Mits het verder in de omgeving donker genoeg is; je zult het Noorderlicht nooit overdag waarnemen.

Niet alleen in Noorwegen zijn deze bewegende gordijnen van licht te bewonderen. Ook in andere poollanden kun je je ogen uitkijken. Daarom wordt het Noorderlicht ook wel het poollicht genoemd. In het zuiden spreken we van aurora australis, oftewel het Zuiderlicht. Ergens anders dan rond de polen komt

dit lichtverschijnsel niet voor. Dit komt doordat de geladen deeltjes afkomstig van de zon, de positronen en elektronen, worden geleid naar de poolstreken van de Aarde als gevolg van de magnetische veldlijnen rondom onze blauwe bol.”

Het duurt even voordat je alle informatie in je hebt opgeslagen; de lichten aan de sterrenhemel maken een enorme indruk op je. Dan gaat het verhaal verder: “De kleur van het aurora boreal is is groen, rood of lichtblauw.

De kleur hangt af van het soort molecuul waarmee de geladen deeltjes botsen in de atmosfeer. Als de positronen en elektronen botsen met zuurstofatomen, wordt de energie van de aangeslagen moleculen in de vorm van lichtpakketjes uitgezonden als ze weer terugkeren in de rusttoestand. Deze lichtpakketjes worden fotonen genoemd en hebben een bepaalde golflengte. Deze golflengte is van invloed op de kleur van het licht die wij zien. Doordat de fotonen afkomstig van een zuurstofatoom een golflengte hebben van ongeveer 550/600 nanometer, zien wij dit als groen licht. Zuurstofatomen komen het meest voor in onze atmosfeer en daarom zullen de geladen deeltjes uit de zonnewind ook het vaakst botsen met zuurstofatomen. Met andere woorden: groen Noorderlicht komt het vaakst voor. De kleuren rood en blauw worden veroorzaakt door aangeslagen stikstofmoleculen. Bij het terugkeren naar de rusttoestand, worden energiepakketjes in de kleur rood uitgestoten.”

Bioluminescente buik Vanuit Noorwegen vervolgen we onze wandeling over de wereld naar Zuid Amerika. Hier vinden we organismen die zelf licht kunnen geven. Niet alleen in Zuid-Amerika kom je deze insecten tegen, ook in Noord-Amerika, Azië en Europa zijn ze te vinden; ze volgen het regenseizoen. Ik heb het over: de vuurvliegjes.

We gaan het regenachtige bos in. Na een klein half uurtje gelopen te hebben, zie je steeds vaker een klein puntje van licht in je ooghoek flikkeren. Vlakbij een stromend riviertje blijven we even staan, want opnieuw zie je een prachtige parade van lichtjes voorbijkomen.

Achtergrond: foto door Jonatan Pie via Unsplash

LIGHT

Universiteit Leiden

wandeling over de wereld vroeg in de ochtend. Maar achteraf zal alle moeite het waard zijn geweest. chijnselen tegen komen die zonder externe energiebron licht kunnen produceren. we misschien zelfs lichtgevende bomen…

Deze vuurvliegjes gaan vaak op de top van een lange grasstengel zitten of in de takken van bomen, zodat de lichtsignalen beter te zien zijn voor hun soortgenoten.

De functie van het licht (en voornamelijk het patroon waarin geflitst wordt) kan enerzijds zijn om vliegjes van het andere geslacht aan te trekken om te paren of op te eten.

Anderzijds kan het ook dienen om zichzelf onsmakelijk voor te doen voor vijanden, zo kunnen ze zichzelf beschermen om door andere organismen opgegeten te worden.

De vuurvliegjes kunnen lichtgeven dankzij speciale cellen in de buik van het insect. Deze cellen bevatten het eiwit luciferine en maken het enzym luciferase. Via een chemische reactie met zuurstof, calcium en adenosine trifosfaat (ATP) produceren ze licht. Dit proces heet bioluminescentie.

In meer detail: luciferase kan binden aan luciferine waardoor er zuurstof in het eiwit luciferine kan stromen. Vervolgens reageren deze stoffen met elkaar en wordt ATP omgezet in adenosine monofosfaat (AMP). De energie die vrijkomt bij het verbreken van de fosfaatbindingen in dit molecuul zorgen voor het vrijkomen van licht. [AFBEELDING 4].

De cellen in de buik bevatten bovendien urinezuurkristallen die ervoor zorgen dat het vrijgekomen licht van de buik af gereflecteerd kan worden.

Texel is zeevonk te vinden. Zeevonk is een vorm van dinoflagellaat: een eenvoudige plant zonder wortels, stengels en bladeren – beter bekend als “alg”, maar dit is een verouderde term. In deze simpele cellen vindt hetzelfde chemische proces plaats als in de vuurvliegjes; voornamelijk op de plekken waar het water beweegt, zoals daar waar het water op het strand aanspoelt.

Begin van dit decennium zijn er onderzoeksgroepen gestart met het isoleren van het gen voor luciferase en deze te kruisen in bepaalde boomsoorten. Enkele onderzoeken wijzen nu al uit dat kleine plantjes in staat zijn om zelfstandig licht uit te stralen. Dit zou voor de toekomst kunnen betekenen dat er glow in the dark bomen gekweekt kunnen worden! Duurzaamheid 3.0 als je het mij vraagt.

Bronnen: Herring, P.J. (ed.) (1978). Bioluminescence in action. Acc. Press. London. 570 pp.

F. Swain (2010) Glowing trees could light up city streets. New Scientist. Issue: 2788

Vonkjes licht in de zee.

Of in de bomen?

Tot slot verruilen we de vochtige bossen van Zuid-Amerika voor ons eigen landje. Om bioluminescentie waar te nemen hoef je namelijk niet per se duizenden kilometers af te reizen.

Aan de Nederlandse westkust of de kust van

Auteur Eveline Kallenberg Bachelorstudent Biofarmaceu­ tische Wetenschappen

21

2 2 ORIGIN #4

jaargang 13, juni 2018

Femke Heddema Bachelorstudent Biofarmaceutische Weten­ schappen

DE OORS Mini-breinen kweken

De brein organoiden zien er zo uit, met verschillende lagen cellen (onder) die vormen in de klusters. (Bron: M. Watanebe et al.)

Column

Maarten Lubbers Bachelorstudent Biologie

Altijd al willen weten hoe hersenen precies groeien? Nou, onderzoekers in Israël ook. Door menselijke brein stamcellen tussen een membraan en een stukje glas te plaatsen, konden deze onderzoekers met een microscoop bestuderen hoe een kleine versie van het brein groeide: een organoïd. Wat blijkt; het groeien van het brein lijkt een beetje op pita brood, doordat de cellen lagen vormen die bij elkaar komen aan de uiteinden.

aangepast aan een specifieke functie. Deze stamcellen worden gemodificeerd tot breincellen door veranderingen aan te brengen in de expressie van bepaalde genen, zodat deze vergelijkbaar is met de expressie in cellen in het brein. Daarna worden de cellen blootgesteld aan verschillende voedingstoffen die zorgen dat de cellen groeien en multipliceren zoals in het brein, en dan is het afwachten hoe de cellen zich gaan gedragen.

Mini breinen, of brein organoïden, worden steeds vaker gebruikt in onderzoek naar bepaalde ziektes. Zo werden brein organoïden recent gekweekt UCLA om te voorspellen welke medicijnen konden helpen tegen het Zika virus, en werd dit onderzoek in Israël gebruikt om meer informatie op te doen over de ziekte lissencefali.

Het bestuderen van de gevormde 3D structuren kan veel informatie geven over het functioneren van menselijke organen.

Vroeger werden vaak organen uit ratten of muizen bestudeerd om een idee te krijgen van de werking van ons lichaam, maar zeker ons brein functioneert heel anders dan het brein van een dier. Deze mini-versies zijn beter in het nadoen van de menselijke biologie, en doordat het 3D structuren zijn kunnen ook eindelijk de interacties tussen

Organoiden worden gekweekt door middel van stamcellen, dit zijn cellen die nog niet zijn

Wijs van mensen wijsmaken

H

oe betrouwbaar zijn de uitkomsten van wetenschappelijk onderzoek? Dat is een belangrijke vraag van veel niet-wetenschappers, zeker nu de wetenschap steeds dichter bij de Homo ordinarius komt te staan. Nature heeft zelfs tips gegeven waar je op moet letten. Het komt regelmatig voor dat er met onderzoeksresultaten wordt gesjoemeld. Welk onderzoek

is wél te vertrouwen en welk onderzoek niet?

Deze vraag brengt mij terug naar mijn tijd op de middelbare school, het Erasmiaans Gymnasium te Rotterdam. Als restaurateur van antieke natuurhistorische preparaten van de Van Deinse collectie was ik dikwijls te vinden in het biologielokaal, waardoor ik ook wel

LIGHT

Universiteit Leiden

SPRONG Nieuwe vorm van licht ontdekt! de verschillende cellen goed worden bekeken.

Zo ver als volwaardige menselijke organen maken vanuit stam cellen zijn onderzoekers (gelukkig) nog lang niet.

Hoewel de organoïden best wat karakteristieken en eigenschappen van de organen laten zien, missen er nog veel componenten die normaal organen in stand houden. De organoïden hebben bijvoorbeeld geen bloedtoevoer, en weinig verschillende typen cellen.

Onderzoekers zijn hard bezig om dit te verbeteren, dus wie weet wat er komt in de nabije toekomst.

In ieder geval zijn de organoïden een goede toevoeging aan onderzoek, en kunnen ze nu al, in deze simpele vorm, heel veel bijdragen aan onderzoek naar bepaalde breinziektes.

(Bron: O. Reiner, E. Karzbrun and S. Cohen. Human brain organoids on a chip to model normal development and disease. Cell Reports. doi:10.1016/j.celrep.2017.09.047) De brein organoiden zien er zo uit, met verschillende lagen cellen (onder) die vormen in de klusters.

(Bron: M. Watanebe et al. )

bekend stond als ‘de bioloog’. Met zo’n nederige titel kun je natuurlijk een geintje uithalen.

Staande tussen schedels van verscheidene dolfijnen bracht ik naar voren dat aangespoelde potvissen vaak jonge mannetjes zijn. Waarom?

Tijdens de paring met een vrouwtje scheurt door de druk het relatief

Licht bestaat normaal uit stromen van fotonen (kleine deeltjes) die niet met elkaar in contact komen. Als je twee stromen licht met elkaar kruist, gaan de stromen licht daarom gewoon door en botsen ze niet tegen elkaar op.

Onderzoekers van MIT hebben nu een manier gevonden om die deeltjes juist aan elkaar te plakken, door ze langzaam door een wolk van rubidium te laten bewegen. Door de interactie met deze atomen kunnen de fotonen met elkaar in contact komen en vor-

men dus samen een nieuwe vorm van licht. Deze nieuwe vorm van licht opent veel deuren voor de toekomst: nog snellere communicatie, licht kristallen of zelfs een echte light saber? In ieder geval kan deze doorbraak veel inzichten brengen over de werking van energie.

(Bron: https://www.eurekalert. org/pub_releases/2018-02/miotpcn021418.php)

Meer fake news dan echt nieuws Als we het dan toch over snel verspreidende informatie hebben,; fake news verspreidt volgens een onderzoek via twitter blijkbaar zes keer sneller dan de waarheid.

En nee, dit komt helaas niet door robots, maar gewoon door mensen! Het blijkt dat omdat fake

minuscule eikeltje (glans penis) af.

Door het ontbreken van de juiste stollingsfactoren kan de wond niet helen. Dit heeft ten gevolge dat de mannetjes doodbloeden, waardoor deze uiteindelijk sterven en aanspoelen op het strand. Ze geloofden mij op mijn blauwe ogen…

Je ziet maar; met dure woorden en

news vaak nieuwer is, en een hoger emotioneel respons hogere emotionele respons opdoet bij mensen het vaker gedeeld wordt.

Uitkijken dus, of dat nieuwtje wat je deelt wel echt waar is.. (bron: DOI: 10.1126/science. aao4960)

overtuigingskracht kan de massa worden overtuigd. Uiteraard houd ik mij nu niet meer bezig met het bedenken van zulk soort ongein.

Echter, het heeft mij wel de goedhartigheid van mensen aangetoond wanneer ze een ‘wetenschappelijk’ verhaal horen.

23

24 ORIGIN #4

jaargang 13, juni 2018

Op de Koffie Bij

Bernice Dekker Wist je dat studenten de faculteiten van universiteiten leiden? Weliswaar samen met een decaan en enkele bestuursleden, maar het studentlid in het facul­ teitsbestuur behartigt de belangen van alle andere studenten. Bij de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen ligt deze dappere taak tijdens het col­ legejaar 2017/2018 in handen van Bernice Dekker. Als 20e assessor van de faculteit behartigt zij de belangen van 4220 andere studenten. Wat houdt het assessorschap in en hoe kijkt ze terug op de afgelopen maanden?

Waarom ben je assessor geworden?

Tijdens mijn studie biologie raakte ik geïnteresseerd in onderliggende processen in de natuur en waarom dingen niet gaan zoals verwacht vanuit evolutionair oogpunt.

Later breidde die fascinatie naar onderliggende processen zich uit tot de opleiding zelf. Toen raakte ik wel eens gefrustreerd over een vak en was ik benieuwd naar waarom de faculteit of opleiding bepaalde beslissingen maakten. Daarom werd ik

Auteur: Liselotte Rambonnet Masterstudent Biology and Science Communica­ tion & Society

assessor onderwijs in het bestuur van mijn studievereniging de Leidse Biologen Club.

Vorig collegejaar rondde ik mijn onderzoeksmaster af, m. Maar ik was nog niet uitgeleerd en genoeg uitgedaagd. Ik wilde meer leren over processen en beslissingen en daarom doe ik nu de master Science Based Business. Het assessorschap sluit goed aan bij deze master. Nu kan ik praktisch ondervinden en leren hoe het gaat binnen een organisatie zoals de Universiteit.

Wat voor werkzaamheden heb je zoal?

De algemene werkzaamheden bestaan vooral uit overleggen, weten wat er speelt onder studenten en dit terugkoppelen naar de andere bestuursleden van het faculteitsbestuur. Zo overleg ik met de faculteitsraad, besturen van studieverenigingen, opleidingsdirecteuren en wetenschappelijk directeuren.

Ook woon ik universiteitsbrede vergaderingen bij. Bijvoorbeeld over redesigning learning spaces, waarbij er gekeken wordt op welke manieren de universiteit de onderwijsruimtes optimaal kan benutten.

Ik denk dus ook mee over beleid en initiatieven en ik zorg dat er andere studenten aanwezig zijn bij dit soort overleggen wanneer nodig. Via studieverenigingen kom ik het beste in contact met studenten. Daarom probeer ik met regelmaat naar activiteiten te gaan. Daar proef ik de sfeer en blijf ik op de hoogte van wat er speelt. Bijvoorbeeld of er onvrede of onduidelijkheid is over facultaire zaken.

Met welke plannen heb je je bezig gehouden?

Er zijn veel inititatieven door en voor studenten, maar vaak zijn ze niet zichtbaar of weten studenten niet eens van het bestaan af, zoals Leiden University Green Office en

LIGHT

Universiteit Leiden

de opleiding of faculteit niet altijd begreep. De Nationale Studenten Enqûete laat zien dat veel studenten het idee hebben dat er niets met hun mening gebeurt.

Inmiddels weet ik dat er zeker wel wat mee wordt gedaan.

Ik ben trots op onze faculteit als ik zie hoe er wordt omgegaan met studenten en de studieverenigingen. Studenten worden hier snel betrokken bij processen, maar natuurlijk is er altijd ruimte voor verbetering.

de Career Service. Daarom wilde ik graag een centrale fysieke plek creëren waar deze inititiatieven kunnen samenkomen. Denk daarbij aan flexbalies waar organisaties dan een halve dag aanwezig zijn. Op dit moment is er helaas geen locatie waar we deze centrale plek kunnen creëren. Daarom zorg ik dat de ideeën worden meegenomen bij de verdere ontwikkeling van de Science Campus.

Daarnaast kom ik regelmatig samen met de assessoren van de andere faculteiten tijdens het Leids Assessoren Overleg (LAssO).

Samen wilden we de besturen van studieverenigingen bewuster maken van diversiteit onder studenten. We hebben dit jaar een succesvolle pilot neergezet waarbij besturen diversiteitstraining kregen. Dit zal volgend jaar een vervolg krijgen.

Een ander doel van het LAssO was om het psychologisch welzijn van studenten onder de aandacht te brengen binnen de Universiteit Leiden en op zoek te gaan naar oplossingen voor hun problemen. Hiervoor is een symposium opgezet samen met de Honours Academy en het Leids Universitair Studentenplatform.

Heb je inmiddels meer begrip voor beslissingen van de opleiding of faculteit wat betreft het onderwijs?

Ik was niet de enige die de beslissingen van

Aan welke verbeteringen denk je dan?

Het vergroten van de zichtbaarheid van de organen waar studenten een rol in spelen en het in kaart brengen wat hun verantwoordelijkheden en verplichtingen zijn. Bijvoorbeeld voor het Leids Universitair Studentenplatform, de Universiteitsraad, de Faculteitsraad en de opleidingscommissies.

Zo zijn de rechten en plichten van de opleidingscommissies sinds 1 september 2017 veranderd en hebben ze nu meer inspraak dan voorheen. Behalve dat ze vakken evalueren kunnen zij hun opleiding adviseren over de structuur van de onderwijsprogramma’s.

Om de commissies te wijzen op die rechten en plichten, willen we in juni een bijeenkomst voor alle student- en docentleden van opleidingscommissies, opleidingsdirecteuren en de Faculteitsraad organiseren.

Is het assessorschap wat je ervan verwachtte?

Ik had veel ideeën en verwachtte dat ik van alles voor elkaar kon krijgen. Maar ik kwam terecht in een draaiende organisatie waar veranderingen tijd en geld kostten.

Al snel besefte ik dat ik beweging op gang moet brengen en niet koste wat het kost een project moet willen afronden. Oftewel: ik moet een balletje aan het rollen brengen.

Wat zijn nog meer belangrijke lessen die je hebt opgedaan?

Ik heb veel geleerd over manieren van strategisch werken. Daar ben je als student nog niet mee bezig. Door traingen leer ik meer over de verschillende typen van werken en hoe die van mij verschilt van die van ande-

25

ren. Zo heb ik bepaalde manieren geleerd om dingen gedaan te krijgen. Bijvoorbeeld: wanneer je een idee hebt, is het goed om dit eerst bij verschillende mensen in de week te leggen. Naar mijn idee een belangrijke leiderschapskwaliteit.

Hoe heb je de studenten ervaren vanuit je rol als assessor?

Ik heb het idee dat besturen van studieverenigingen serieuzer worden. De besturen denken nog beter na over het doel van een vereniging. Daarbij kijken ze ook kritisch naar hun tradities, onder andere doordat deze bij sommige verenigingen in Nederland in opspraak kwamen in de media.

Er lijkt nu minder nadruk te liggen op de borrelcultuur maar meer op ontwikkeling binnen en buiten de studie. Misschien omdat er meer druk ligt op de studenten, onder andere door het afschaffen van de basisbeurs.

Zou je het assessorschap aanraden?

Ondanks de druk is het belangrijk om je te blijven ontwikkelen. Hiervoor is de universiteit met al zijn verschillende organen een goede omgeving. De ervaringen die je hier op kan doen zijn nuttig voor later en maken je aantrekkelijker op de arbeidsmarkt.

Wees dus vooral ambitieus en assertief. Tijdens je studentenleven heb je de mogelijkheid om fouten te maken. Maak ze dan ook, daar leer je het meeste van.

CV 2017 - heden Master Science Based Business, Universiteit Leiden 2015 - 2017 Master Animal Biology and Disease Models, Universiteit Leiden 2013 - 2014 Assessor Onderwijs, studievereniging Leidse Biologen Club 2011 - 2014 Bachelor Biologie, Universiteit Leiden 2005 - 2011 VWO, Dordrecht

2 6  ORIGIN #4

jaargang 13, juni 2018

Borneo Jungle

In February, ten stu d from Malaysia particip ty and Field Methods of the Kinabatangan W Here an impression o participants.

Researchers, staff, and students Danau Girang Field Centre. This ce versity and Sabah Wildlife Departm and PhD students are doing resear

Along the river we saw different kinds of reptiles, birds, pigs, and monkeys. The orange brown monkey with the big nose is called a proboscis monkey. Its nickname is The Dutchman because of his big nose and big belly...

@ Night Jumping frogs, giant fluffy bats, 4,5-meter-long pythons weighing 14.5 kilograms, UV reflecting scorpions, poisonous centipedes, glowing mushrooms‌ During the night the rainforest transformed into a whole different world.

Researchers found that the glowing mushrooms glow to attract insects that can spread their spores. The scorpions reflect UV light to sense the amount of UV light with their cuticle, a part of the exoskeleton. They use this information to adjust their activity to the amount of light and to react to predators or prey.

LIGHT

Universiteit Leiden

27

Adventures

dents from Leiden University and two pated in the course ‘Tropical Biodiversis’ and explored the tropical biodiversity Wildlife Sanctuary in Malaysian Borneo. f their jungle adventures by one of the On our way to the caves, we saw a crocodile resting at a riverbank. Mostly they hide and are afraid of boats, fortunately. At night we could spot them easily because of their reflecting eyes, caused by crystals inside the ‘tapetum lucidum’. This is a layer behind the retina that improves their sight at night.

du ring the field school at the entre is managed by Cardiff Uniment. Various Bachelor, Master, rch p rojects at the centre.

Habitat loss, habitat degradation, and illegal hunting will result in an 86% population decline of the Bornean Orangutan by 2025. Seeing this critically endangered species passing by the field centre was breath-taking.

Exploring the caves was one big adventure! Crawling through narrow corridors, we encountered bats, crickets, centipedes, and spiders the size of your hand! Trying to catch these crawlers for identification purposes did not happen without some yelling.

Not only in the caves, but in the jungle as well we encountered impressive insects in astonishing colours and shapes. An example is this green lantern bug, the unicorn of the insect world. They use their hollow protrusions as straws to get the sap from the tree bark.

Photos by: Christian Freund, Corné van der Linden, Annabelle de Vries, Iva Njunić & Liselotte Rambonnet Text by: Liselotte Rambonnet (Master student Biology and Science Communication & Society)

2 8  ORIGIN #4

jaargang 13, juni 2018

Blind cavefish: niet lui maar strategisch Dieren die in grotten leven vertonen gelijkenis in lichaamsbouw.

Zo hebben ze vaak een groot achterlijf en een goed ontwikkeld verteringskanaal waarmee ze zoveel mogelijk voedingsstoffen uit het schaarse aanbod van voedingsbronnen te halen.

Ook hebben zij vaak voelsprieten of andere specialisaties om hun om te compenseren voor hun beperkte zich, denk bijvoorbeeld aan sonar bij vleermuizen. Dit is nodig omdat het in grotten vaak donker is en ogen die gespecialiseerd zijn voor kijken in het daglicht hier niet zo goed werken.

Kan het nog extremer?

Afwezige ogen De Astyanax mexicanus (De Filippi, 1853) is een goed voorbeeld van hoe een soort zich aan zijn omgeving kan aanpassen. Het verspreidingsgebied van deze vissoort loopt van de oostkust van Mexico tot een klein stukje landinwaarts bij Amerika, wat maar weer laat zien dat de natuur zich niet door artificiele grenzen laat weerhouden. Deze vis komt dus op veel verschillende plekken voor en heeft dan ook veel verscheiningsvormen.

Auteur Simone Vellekoop Bachelorstudent Biologie

Deze varieren bijvoorbeeld in grootte en kleur, maar een bepaalde leefomgeving heeft wel een heel bijzondere uitwerking gehad op het uiterlijk. De vissen van deze soort die in grotten leven produceren namelijk niet langer de eiwitten die nodig zijn voor het ontwikkelen en functioneren van de ogen.

Hierdoor zijn de ogen vaak niet werkzaam, niet geheel ontwikkeld of zelfs volledig afwezig. In plaats daarvan nemen zij nemen hun omgeving alleen nog waar met hun laterale lijnen, een zintuig waarmee bewegingen en trillingen kunnen worden waargenomen.

Het blijkt dat als de genen voor het oog kunstmatig worden aangezet er zich wel een lens kan ontwikkelen. Het bouwplan voor het oog is dus wel aanwezig.

Kleurloos Daarnaast ontwikkelen deze vissen ook geen pigment meer. Daardoor zijn ze erg lichtgekleurd of zelfs doorzichtig. Pigment beschermt het organisme onder andere tegen de schadelijke gevolgen van UV-licht. Als we naar de mens kijken zien we dat sommige aandoeningen ervoor kunnen zorgen dat er minder of zelfs helemaal geen pigment wordt aangemaakt. Bij het albinisme, zoals deze aandoening wordt genoemd, zijn er naast een gebrek aan pigment ook vaak problemen met het zicht. Bij deze vissen is er echter geen sprake van een aandoening als het albinisme, omdat er dan ook heel veel vissen zouden moeten zijn met pig-

ment. Bovendien zouden deze vissen wel ogen hebben, maar zouden deze minder goed werken. Er zijn echter zoveel vissen zonder pigment en zonder ogen dat er wel een andere verklaring moeten zijn.

Energieverdeling Het blijkt dat de vissen zonder ogen of pigment geen selectienadeel hebben ten opzichte van het wildtype. Deze ontwikkeling kan zelfs positief uitpakken en ervoor zorgen dat de gemuteerde een zeker voordeel hebben. Zo wordt er ruimte gegeven aan het ontstaan en in stand houden van nieuwe, gespecialiseerde verschijningsvormen.

Vissen die in hun ontwikkeling nalaten bepaalde delen te ontwikkelen, besparen daar namelijk energie op, die zij bijvoorbeeld kunnen gebruiken om groter te groeien. Aangezien er te weinig licht de grot binnendringt om de ogen goed te kunnen gebruiken en er dus ook weinig UV-licht binnenkomt om de vissen zonder pigment te erg te beschadigen gedijdt deze nieuwe verschijningsvorm dus beter. En zo bestaan er dus vissen die echt niet lui zijn, maar hun energie gewoon strategisch verdelen.

Bronnen James St. John, https://commons.wikimedia.org/ wiki/File:Astyanax_fasciatus_(Mexican_blind_ cave fish)_1_(15719439215).jpg, 19 maart 2007

LIGHT

Universiteit Leiden

29

Glowee in the dark Pro's 19 procent van het elektriciteitsnetwerk wereldwijd wordt gebruikt voor verlichting.

Dit staat gelijk aan 5 procent van de totale gasuitstoot. Rey gelooft dat we via bioluminescentie deze getallen drastsich naar beneden kunnen krijgen om zo een milieuvriendelijkere wereld te creëeren. Bovendien hoeven we niet meer te denken aan licht in de vorm van een lamp. Er zijn nu zoveel meer opties. Plekken die te ver afgezonderd liggen om elektriciteit naar toe te leggen, kunnen nu alsnog verlicht worden. Denk bijvoorbeeld aan een lichtgevend fietspad in een donkere polder. Of denk aan verlichte wandelpaden in stadsparken.

Cons Parijs verlicht door bioluminescentie

Sinds 2013 mogen Franse winkeliers tussen één en zeven uur ’s nachts hun winkelruiten niet meer verlichten. De 26-jarige Sandra Rey kwam toen op het idee om de winkels te verlichten met biolumenescerende bacteriën. Ze deed samen met haar team mee aan de ArtScience wedstrijd voor masterstudenten en won. Een jaar later werd Glowee opgericht, een jong en dynamisch bedrijf bestaande uit niet meer dan twintig mensen. Al snel werden ze door vele bedrijven gecontacteerd en momenteel hebben ze 1,7 miljoen euro gesponsord gekregen voor onderzoek.

Hoe werkt het?

Het product

Bioluminescentie is het uitstralen van licht door organismen. Meer dan 90 procent van de zeedieren zijn bioluminescent. De pijlinktvis bijvoorbeeld, leeft samen met bioluminescente bacteriën. Wetenschappers van Glowee hebben deze bacteriën weggehaald bij een pijlinktvis en verder opgekweekt. Bioluminescente organismen hebben allemaal het enzym luciferase, dat luciferine omzet in licht. Het onderzoeksteam van Glowee heeft het DNA dat codeert voor dit enzym geisoleerd uit de genen van de bacteriën. Vervolgens hebben ze dit stukje DNA ingebouwd in het DNA van een sterke E. coli bacterie. Op deze manier hebben ze een lichtgevende bacterie gecreëerd die beter bestand is tegen de omstandigheden boven water.

Op dit moment zijn er twee opties waar ze de bacteriën in kunnen verwerken: in een gel en in een vloeistof. De gel kan bijvoorbeeld worden gebruikt om op de ruiten te plakken als een soort verf of een sticker.

De vloeistof zit in een glazen omhulsel, als een soort gloeilamp zonder gloeidraad. Er is alleen één probleem, de bacteriën blijven groeien totdat de voedingstoffen op zijn.

Wanneer dit gebeurt sterven ze massaal af en geven ze geen licht meer. Met het nieuwste prototype duurt het een maand voordat de bacteriën afsterven. Sandra Rey heeft echter een oplossing, Glowee zal niet alleen hun producten gaan verkopen, ze zullen ook langskomen om de bacteriegel te vervangen wanneer deze geen licht meer geeft.

Elk voordeel heeft zijn nadeel. Ten eerste is het natuurlijk vervelend wanneer een winkelier elke maand iemand moet laten komen om de gel op zijn winkelruit te laten vervangen. Daarnaast geeft de gel blauw licht. Sommige wetenschappers zijn negatief over het effect dat blauw licht op dieren zou kunnen hebben. Blauw licht zorgt voor slapeloosheid doordat de aanmaak van melatonine wordt geremd. Dieren zoals bijvoorbeeld konijnen zouden ’s nachts dan wakker blijven. Ten slotte is er natuurlijk altijd de vraag, moeten we wel zo ingrijpen in de natuur?

Glowee heeft nog een lange weg te gaan voordat ze werkelijk elektrisch licht kunnen vervangen met lichtgevende bacteriën.

Maar een bioluminescent verlicht Parijs zoals in de afbeelding, is zeker in de toekomst mogelijk.

Auteur Laure Remmerswaal Bachelorstudent Biologie

30 ORIGIN #4

jaargang 13, juni 2018

w e i v e R Origin reviews: Origin

We couldn’t leave it un-reviewed: the book that has been named after our magazine. Or was it the other way around? Either way, a review about Dan Brown’s latest book “Origin” fits in perfectly here. Not only because of it’s title, but also because of the big scientific discovery about the origin of life that is about to be made, and around which the plot centres.

The book contains all the classic ingredients that can be found in Brown’s other books: Harvard professor Robert Langdon gets tangled up in a secret or conspiracy theory that has the power to shatter everything in which we believe. It usually encompasses the debate between religion and science, or a secret conspiracy that directly opposes religion as we know and value it.

He then has to flee across a historical city, aided by a beautiful smart young woman and running from an assassin who wants to prevent that the secret comes out at all costs.

On his way, Langdon encounters technologies that are a bit too advanced to exist just yet.

Whether it’s a plane that transports people across the Atlantic Ocean in merely two hours, or a source of artificial intelligence that is human-like as well as incredibly smart, it makes you feel like Langdon encounters machines that simply cannot have been invented yet. Add a fight scene that ends in quite an improbable way in Langdon’s advantage and you’ve got everything you need for a typical Dan Brown novel.

Origin is no exception. It contains all the typical Dan Brown ingredients and that makes it an exciting book that is hard to put down. Brown keeps you constantly in suspense and makes you want to turn the pages even faster, to find out what is going to happen. All in all, it is an enjoyable book to read. However, it lacks any new creativity, which makes the book more or less a copy of what has already been written before.

Still, it is a successful formula, but it tends to become boring after a while.

Many online reviews are not positive about the book.

They criticize the lack of creativity and the Wikipedia-like descriptions of people, places and buildings.

All that put aside, what becomes really tiring is how science is portrayed. The big scientific discovery that plays a central role in the book has come about in quite an unusual way. Not many scientific discoveries are made by just one scientist and the famous eurekamoment is usually an illusion as well. Most scientific discoveries require years of work by multiple scientists who work in a team. Certainly not many of them then present their discovery to the world by performing an extravagant TED-talk in a museum. Origin makes the scientific process of a discovery very exciting, which may work for in a book, but it differs much from reality.

The science versus religion debate also makes an appearance again.

Even though it’s tiring to see how science is again portrayed as a kind of alternative religion, something you can believe in like people can believe in a God, it is still a relevant debate nowadays.

Besides all the main ingredients that make Origin very predictable, the plot is still engaging, and it makes the book an ultimate holiday or beach read.

Most scientific discoveries require years of work by multiple scientists who work in a team.

Auteur Lisette Hemelaar Master student Biology and Science Communication and Society.

LIGHT

Universiteit Leiden

31

AGENDA Zaterdag 13 oktober: 9:00-17:30 • Leiden en Den Haag

Open dag Universiteit Leiden

Heb je nog geen idee welke opleiding bij je past? Of twijfel je tussen een flink aantal studies? Op zaterdag 13 oktober van 9:00-17:30 uur kun je tijdens onze Open Dag ontdekken welke studie bij jou past! Alle opleidingen uit Leiden en Den Haag presenteren zich. Kies uit bijna 50 studies!

Vrijdag 2 november 2018: 9:00-20:00 • Leiden en Den Haag

Masterdag Universiteit Leiden

Ben jij op zoek naar een geschikte masteropleiding om je verder te specialiseren en je voor te bereiden op een succesvolle carrière? Weet je niet welke master bij je past? Of twijfel je of je wel de goede studiekeuze maakt voor je toekomst? Kom dan naar de Masterdag en ontdek hoe de Universiteit Leiden jou verder op weg helpt.

VOLGEND NUMMER: Nadat je deze zomer lekker hebt genoten van een frisje aan het strand in een ver land, kun je in het volgende Origin nummer alles lezen over ons eigen stadje Leiden. “La la la Leiden, de stad waar ik nooit meer weg wil gaan!”

COLOFON Oplage 3.100 Redactieadres Origin Magazine Einsteinweg 55 2333 CC Leiden originredactie@gmail.com www.originmagazine.nl 071-5274538

ISSN 2352-0051 Aan deze Origin werkten mee Jip van den Berge en Sanne van Gammeren Redactie Hoofdredacteur

Eveline Kallenberg Secretaris

Maarten Lubbers Eindredacteur

Bernice Dekker

redactie

Wieneke Carree, Iris Cornelissen, Jasmijn van Doesburg, Robbert Folmer, Dylan van Gerven, Kevin Groen, Marvin Groen, Femke Heddema, Lisette Hemelaar, Eveline Kallenberg, Maarten Lubbers, Liselotte Rambonnet, Laure Remmers­ waal, Simone Vellekoop, Suzanne Vink, Lisa van Zuijlen

Productie UFB Universiteit Leiden Ontwerp en vormgeving Balyon, Katwijk Origin en al haar inhoud © Faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen, Universiteit Leiden.

Alle rechten voorbehouden.

NTIE! A K A V E N IJ F N E E N E WIJ WENSEN IEDERE originleiden

ijkt het je leuk L ? n e o d p o g n ri a rv e jf ri iltje naar Wil jij volgend jaar sch a m n e e n a d r u tu S ? n ublicere om jouw artikelen te p enkort bij n in b j ji t zi t e e w ie w n om e originredactie@gmail.c fel! ons aan de vergaderta