העקרונות הבסיסיים של ביולוגיה מולקולרית וסינתטית

בסרטון זה אנו מציגים את BioBits, מערך למידה ביולוגי המלמד את תלמידי K-12 את העקרונות הבסיסיים של ביולוגיה מולקולרית וסינתטית בידיים מהנות – בניסויים. ביו ביטס הוא תוצאה של שיתוף פעולה בין MIT לאוניברסיטת נורת'ווסטרן והוא תוצר של minipcr – bio, המתמחה בייצור ציוד ביוטכנולוגיה חסכוני לסטודנטים ומדענים.

ערכת BioBits מציגה מושגי ביולוגיה מולקולריים וסינתטיים בידיים שובבות

בניסויים בתחומים ביולוגיים שונים כמו כימיה, פיזיקה, ביולוגיה וכימיה. ערכת Bio Bits מציגה מושגי ביולוגיה מולקולריים וסינתטיים בסביבה אינטראקטיבית ואינטראקטיבית לתלמידי K-12 בכיתה.

ערכת BioBits מציגה מושגי ביולוגיה מולקולריים וסינתטיים בידיים שובבות

לניסויים בתחומים ביולוגיים שונים כמו כימיה, פיזיקה, ביולוגיה וכימיה. כתוצאה מכך, ערכת ה- BioBits נמצאת על סף שינוי החינוך והמדע בחברה. אנו מאמינים שחינוך לביולוגיה הוא דבר שצריך להיות נגיש לכולם, ואנו מקווים לבנות קהילת משתמשים שתוכל לחלוק את חוויותיהם ואת הידע שלהם כדי להנגיש אותו למגוון רחב יותר של אנשים ברחבי העולם. זה לא רק חושף אותנו לפלאי הביולוגיה הסינתטית, אלא גם מאפשר פיתוח של דור ידיים חדש – בתחום הביולוגיה והכימיה.

אלי הואנג הוא חוקר פוסט-דוקטורט

במחלקה להנדסת חשמל ומדעי המחשב באוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, וחלק מהצוות האחראי על פיתוח כלים מבוססי ביולוגיה סינתטית. ג'סיקה סטארק מספקת BioBits ללא עלות לסטודנטים ולסגל בבית הספר להנדסה באוניברסיטת ברקלי.

מתוך הכרה בצורך הדרסטי בשיטת לימוד מקוונת

ביוביטס התחבר עם Mass Insight כדי לפתח את מעבדות הביתה שלה כדי ללמד את תלמידי הביולוגיה של AP את דוגמות הליבה של הביולוגיה: תעתיק ותרגום. חוקרים יכולים לקודד DNA בייצור חלבונים (למעט פלואורסצנטי) בערכת Bio Bits Explorer כדי ללמד אותם את יסודות התעתיק, התרגום והשימוש בכלים ביולוגיים סינתטיים בביולוגיה.

הסט מכיל גלולה מיובשת בהקפאה המכילה את רכיבי התאים הדרושים לתרגום DNA לחלבוני פלואורסצנט בצבעים שונים

הראשון, BioBits Bright, מכיל תבניות דנ"א מיובשות בהקפאה המקודדות חלבונים המקרינים צבע אחר כאשר הם מוארים באור כחול. הוא מכיל תבנית חלבון לקרינה פלואורסצנטית המפלסת בצבעים שונים גם בתאורה כחולה, כמו גם חלבון פלואורסצנטי לכל אחד משילובי הצבעים השונים. ערכה זו, הראשונה שבה נקראת bioBitBright ומכילה תבנית DNA מיובאת בהקפאה המקודדת חלבונים שפלורסים בצבעים שונים, כגון כחול, אדום, ירוק, צהוב, כתום ואדום כשהוא מואר באור כחול. והוא מכיל תבנית DNA נוספת לייבוש הקפאה המקודדת חלבונים המתנפלים בשילובי צבעים מסוימים כאשר הם מוארים באור כחול, כך שהוא פולט אור באותו צבע כמו האור עצמו.

כדי לייצר את החלבונים התלמידים פשוט מוסיפים את תבנית ה- DNA והמים למכונת FD-CF, מתבוננים בתגובה ומניחים אותה בחממה לא יקרה ($ 30) למשך מספר שעות, מוסיפים אותה למים וצופים זה. הצוות עידן את עיצוב הערכה ויצר מאגר מקוון מקוון פתוח בו מורים ותלמידים יכולים לשתף את רעיונותיהם לשינוי הערכות כדי לחקור סוגיות ביולוגיות שונות. כדי להכין חלבון זה, פשוט הכניסו את תבנית ה- DNA למים למכונות ה- FD-CF והכניסו אותה לחממה בטמפרטורה גבוהה זולה, ניידת ובעלת ביצועים נמוכים (כ -20 דולר) וצפו בתגובות במשך מספר שעות.

סטודנטית MIT אלי הואנג מדגימה את ערכת ההקפאה והייבוש שפיתחה

בואינג מובילה את תוכנית הביוביטים בתחנת החלל הבינלאומית (ISS), שם יוכלו הסטודנטים להגיש בקרוב ניסויים ורעיונות של BioBits, אחד מהם ייבחר לאסטרונאוטים שעובדים על סיפון ה- ISS.

קופסת נוזלים זעירה מועברת לצינור קטן באמצעות פיפטה

גלולה מיובשת בהקפאה מופעלת ומעורבת עם DNA (RNA). פארה – חומצה אמינובנזואית, שהיא גם חלק מקואנזים טטרהידרופולאט. בניסוי השני, תגובת ה- FD-CF מכילה גן המקודד לאנזים, הסורסורסוראז, שמזהה קטעי חלבון מסוימים ומשלב אותם בתמיסה נוזלית ליצירת הידרוג'ל מעוך ומוצק למחצה, בו התלמידים יכולים לגעת ולתפעל. .