Ny studie: en heltäckande metod för att undervisa i syntetisk biologi genom tvärvetenskap.

StockholmForskare vid Northwestern University har utvecklat en ny metod för att undervisa i syntetisk biologi. Denna metod omfattar olika nivåer, från molekyler till samhälle, för att förklara viktiga idéer. Syftet är att erbjuda en omfattande översikt av hur man skapar hållbara teknologier inom syntetisk biologi. De delade sin ramverk i tidskriften Nature Communications.

Syntetisk biologi omfattar olika områden som kemiteknik och etik. Varje område har sin egen undervisningsmetod och sina egna böcker, vilket leder till skillnader i vad studenterna lär sig. Julius Lucks, en expert inom syntetisk biologi, betonade behovet av en gemensam ram. Lucks är professor vid McCormick School of Engineering på Northwestern och meddirektör för Center for Synthetic Biology (CSB).

Lucks säger att de tidiga kurserna i syntetisk biologi inte var väl definierade. När gentekniken började på 1970-talet öppnade den nya möjligheter. CRISPR dök upp på 1990-talet och gjorde syntetisk biologi mer populär, men området kämpade med sin identitet. Det fanns ingen standardiserad läroplan.

Ashty Karim, huvudförfattaren till artikeln, betonade att studenter ofta blir för fokuserade på enskilda problem. Till exempel handlar CRISPR-forskning vanligtvis om dess DNA-redigering på molekylnivå. Karim påpekade dock att för att utveckla en teknik med CRISPR krävs en bredare förståelse. Man måste tänka på hur CRISPR fungerar i en cell, i kroppen och inom hälso- och sjukvårdssystem. Karim är forskarassistent och forskningschef vid CSB.

Undervisningen i syntetisk biologi är uppdelad i fem delar.

• Molekylär
• Kretsar/Nätverk
• Cellulär
• Biologiska samhällen
• Samhällelig

Läs också:

Idag · 21:40

Järnskatter i Pinnacles avslöjar forntida klimathemligheter

Detta förhållningssätt betonar vikten av etik på alla nivåer. När kursplanen testades med studenter från Northwestern visade den goda resultat. Grundläggande koncept som termodynamik och kinetik passade väl ihop med olika skalar. Vissa idéer är viktiga att förstå hela tiden, medan andra kan vänta tills en viss punkt.

Fallstudier är centrala i denna läroplan. De hjälper studenter att förstå hur ingenjörsbeslut på en nivå påverkar biologiska funktioner på en annan. Genom dessa studier kan studenter utveckla lösningar på globala problem som existerar på olika nivåer. De ger också insikt i hur syntetisk biologi påverkar samhället och etiska frågor. Institutioner eller lärare kan anpassa fallstudierna.

Lucks och Karim säger att studenterna snabbt förstod konceptet med skalor, redan under deras första lektion. På grund av detta använder Northwestern Center for Synthetic Biology nu denna idé i sina forskningsprojekt. Forskarna hoppas att deras undervisningsmetod kommer att användas allmänt och har delat resurser och förslag för andra att använda.

Denna nya metod finansierades av National Science Foundations SynBAS NRT-program (anslagsnummer 2021900) samt Bachrach Family Foundation.