Nowe badania: całościowe podejście do nauczania biologii syntetycznej z uwzględnieniem różnych dziedzin

WarsawNaukowcy z Northwestern University opracowali nową metodę nauczania biologii syntetycznej. Ta metoda obejmuje różnorodne poziomy, od molekuł po społeczeństwo, aby wyjaśniać kluczowe idee. Celem jest dostarczenie całościowego spojrzenia na tworzenie zrównoważonych technologii biologii syntetycznej. Swoje podejście przedstawili w czasopiśmie Nature Communications.

Biologia syntetyczna angażuje różne dziedziny, takie jak inżynieria chemiczna i etyka. Każda z nich ma własne metody nauczania i podręczniki, co prowadzi do różnic w edukacji studentów. Julius Lucks, ekspert w dziedzinie biologii syntetycznej, podkreślił konieczność stworzenia wspólnej struktury. Lucks jest profesorem w Szkole Inżynierii im. McCormicka na Uniwersytecie Northwestern i współdyrektorem Centrum Biologii Syntetycznej (CSB).

Lucks zauważa, że początkowe kursy dotyczące biologii syntetycznej były słabo zdefiniowane. Gdy inżynieria genetyczna zaczęła się rozwijać w latach 70., otworzyła nowe możliwości. Wprowadzenie CRISPR w latach 90. przyczyniło się do wzrostu popularności biologii syntetycznej, jednakże dziedzina ta borykała się z problemem tożsamości. Brakowało standardowego programu nauczania.

Ashty Karim, główny autor artykułu, podkreśla, że studenci często zbytnio skupiają się na konkretnych problemach. Na przykład badania nad CRISPR zazwyczaj koncentrują się na edycji DNA na poziomie molekularnym. Karim zauważa jednak, że opracowanie technologii z wykorzystaniem CRISPR wymaga szerszego podejścia. Należy zrozumieć, jak CRISPR działa w komórce, organizmie oraz w ramach systemów opieki zdrowotnej. Karim jest adiunktem oraz dyrektorem ds. badań w CSB.

Nauczanie biologii syntetycznej jest podzielone na pięć części.

• Molekularny
• Obwody/Sieci
• Komórkowy
• Społeczności biologiczne
• Społeczny

Zobacz również:

Dzisiaj · 21:40

Sekrety klimatu zapisane w żelazie Pinnacles w Australii

Podejście to kładzie nacisk na znaczenie etyki na wszystkich poziomach. Gdy zostało przetestowane na studentach Northwestern, program nauczania wykazał się dobrymi wynikami. Podstawowe pojęcia, takie jak termodynamika i kinetyka, dobrze pasowały do różnych skali. Niektóre koncepcje trzeba rozumieć cały czas, podczas gdy inne można pominąć aż do osiągnięcia określonego punktu.

Studia przypadków odgrywają kluczową rolę w tym programie nauczania. Pomagają studentom zrozumieć, jak decyzje inżynieryjne na jednym poziomie wpływają na funkcje biologiczne na innym. Dzięki tym studiom, uczniowie mogą wypracowywać rozwiązania globalnych problemów, które występują na różnych poziomach. Dodatkowo, pozwalają one dostrzec, jak biologia syntetyczna oddziałuje na społeczeństwo oraz kwestie etyczne. Instytucje lub wykładowcy mogą dostosowywać te case study do własnych potrzeb.

Lucks i Karim zauważyli, że studenci szybko pojęli ideę skali, nawet podczas pierwszych zajęć. Z tego powodu Centrum Biologii Syntetycznej na Northwestern teraz wykorzystuje tę koncepcję w swoich projektach badawczych. Naukowcy mają nadzieję, że ich metoda nauczania będzie szeroko stosowana i udostępnili materiały oraz sugestie dla innych do wykorzystania.

To nowe podejście zostało sfinansowane przez program SynBAS NRT Krajowej Fundacji Nauki (numer grantu 2021900) oraz Fundację Rodziny Bachrach.