Nuovo metodo integrato per insegnare la biologia sintetica: dall'infinitamente piccolo alla società

RomeScienziati della Northwestern University hanno sviluppato un nuovo metodo per insegnare la biologia sintetica. Questo approccio, che va dalle molecole alla società, serve a illustrare concetti chiave con l'obiettivo di creare tecnologie sostenibili in questo campo. La loro struttura è stata condivisa sulla rivista Nature Communications.

La biologia sintetica coinvolge diverse discipline, come l'ingegneria chimica e l'etica, ognuna con i propri metodi d'insegnamento e i propri testi. Questo porta a differenze nei contenuti appresi dagli studenti. Julius Lucks, esperto nel campo della biologia sintetica, ha sottolineato la necessità di una struttura condivisa. Lucks è professore presso la McCormick School of Engineering della Northwestern e co-direttore del Center for Synthetic Biology (CSB).

Lucks afferma che i primi corsi di biologia sintetica non erano ben delineati. Quando negli anni '70 è iniziata l'ingegneria genetica, ha portato nuove opportunità. CRISPR, arrivato negli anni '90, ha reso più popolare la biologia sintetica, ma il campo ha faticato a trovare la propria identità. Non esisteva un curriculum standardizzato.

Ashty Karim, autore principale dell'articolo, ha sottolineato che gli studenti spesso si concentrano troppo su problemi specifici. Ad esempio, la ricerca su CRISPR di solito si focalizza sull'editing del DNA a livello molecolare. Tuttavia, Karim ha evidenziato che per creare una tecnologia che utilizza CRISPR è necessaria una comprensione più ampia. Bisogna considerare come CRISPR funzioni in una cellula, in un organismo e all'interno dei sistemi sanitari. Karim è un assistente professore di ricerca e il direttore della ricerca presso CSB.

L'insegnamento della biologia sintetica si suddivide in cinque sezioni.

• Molecolare
• Circuiti e Reti
• Cellulare
• Comunità Biologiche
• Società

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L'approccio sottolinea l'importanza dell'etica a tutti i livelli. Testato con studenti della Northwestern, il curriculum ha mostrato buoni risultati. Concetti di base come termodinamica e cinetica si sono armonizzati bene su diverse scale. Alcuni concetti devono essere sempre compresi, mentre altri possono essere tralasciati fino a un certo punto.

Gli studi di caso sono essenziali in questo curriculum. Essi aiutano gli studenti a comprendere come le decisioni ingegneristiche a un certo livello influenzino le funzioni biologiche a un altro. Questi studi permettono agli studenti di trovare soluzioni ai problemi globali che esistono a diversi livelli. Inoltre, aiutano a vedere come la biologia sintetica influenzi la società e le questioni etiche. Le istituzioni o gli insegnanti possono adattare gli studi di caso a loro discrezione.

Lucks e Karim affermano che gli studenti hanno capito rapidamente il concetto delle scale, persino durante la loro prima lezione. Grazie a ciò, il Centro per la Biologia Sintetica della Northwestern utilizza ora questa idea nei suoi progetti di ricerca. I ricercatori sperano che il loro metodo di insegnamento venga adottato ampiamente e hanno condiviso risorse e suggerimenti per altri.

Questo innovativo approccio è stato sovvenzionato dal programma SynBAS NRT della National Science Foundation (numero del finanziamento 2021900) e dalla Fondazione Famiglia Bachrach.