Nuevo enfoque: una visión integral para enseñar biología sintética de manera eficaz

MadridCientíficos de la Universidad Northwestern han desarrollado un nuevo método para enseñar biología sintética. Este enfoque incluye diferentes niveles, desde las moléculas hasta la sociedad, para explicar conceptos clave. Su objetivo es ofrecer una visión integral para crear tecnologías de biología sintética sostenibles. Presentaron su marco conceptual en la revista Nature Communications.

La biología sintética abarca diferentes campos como la ingeniería química y la ética. Cada uno de estos campos tiene su propio método de enseñanza y sus propios libros. Esto genera variaciones en lo que los estudiantes aprenden. Julius Lucks, un experto en biología sintética, destacó la importancia de un marco común. Lucks es profesor en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern y codirector del Centro de Biología Sintética (CSB).

Lucks comenta que los primeros cursos de biología sintética no tenían una estructura bien definida. Con el inicio de la ingeniería genética en los años 70, surgieron nuevas oportunidades. La llegada de CRISPR en los 90 popularizó la biología sintética, pero el campo seguía buscando su identidad y no contaba con un currículo estándar.

Ashty Karim, autor principal del estudio, enfatizó que los estudiantes suelen obsesionarse con problemas específicos. Por ejemplo, la investigación sobre CRISPR normalmente se centra en la edición del ADN a nivel molecular. Sin embargo, Karim destacó que desarrollar una tecnología basada en CRISPR requiere una comprensión más amplia. Es esencial considerar cómo funciona CRISPR en una célula, un cuerpo y dentro de los sistemas de salud. Karim es profesor asistente de investigación y director de investigación en CSB.

La enseñanza de la biología sintética se organiza en cinco secciones.

• Molecular
• Circuitos/Redes
• Celular
• Comunidades Biológicas
• Sociedad

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El enfoque destaca la importancia de la ética en todos los niveles. Al ser probado con estudiantes de Northwestern, el plan de estudios mostró buenos resultados. Conceptos básicos como la termodinámica y la cinética se integraron bien a diferentes escalas. Algunos conceptos deben ser comprendidos en todo momento, mientras que otros pueden ser omitidos hasta un punto determinado.

Los estudios de caso son fundamentales en este plan de estudios. Permiten a los estudiantes comprender cómo las decisiones de ingeniería en un nivel impactan las funciones biológicas en otro. Además, estos estudios ayudan a los alumnos a formular soluciones a problemas globales presentes en diferentes niveles. También permiten analizar cómo la biología sintética influye en la sociedad y plantea cuestiones éticas. Las instituciones o instructores tienen la posibilidad de adaptar estos estudios de caso.

Lucks y Karim mencionan que los estudiantes comprendieron rápidamente el concepto de escalas, incluso en su primera clase. Debido a esto, el Centro de Biología Sintética de Northwestern ahora utiliza esta idea en sus proyectos de investigación. Los investigadores esperan que su método de enseñanza sea ampliamente adoptado y han compartido recursos y sugerencias para que otros los utilicen.

Este nuevo enfoque fue financiado por el programa SynBAS NRT de la Fundación Nacional de Ciencia (número de subvención 2021900) y la Fundación Familia Bachrach.