在Biobits学校创建可访问的生物活动

由Guest Blogger.

这篇客座文章由盟友黄是一个第4岁的博士学位学生。

虽然我一直喜欢在高中学习生物学,但直到我开始在我的第一个工作之前就没有分子生物学我在大学的实验室真的爱上了它。关于能够实际上持有所有这些看似抽象的生物反应的东西,即我从教科书那里了解到的只是让一切点击我的头部并让我思考:我希望我早点有这样的经历!

After all, students build circuits in physics class to learn about electronics or mix chemicals together in chemistry to see what happens, but there isn’t really an equivalent of a “chemistry kit” for topics in biology, especially those at the molecular and cellular level. The reason for this is cost and complexity – anyone who works in the lab knows how expensive tiny amounts of reagents are, how complicated (and again, expensive) the different machines are, and how many regulations are in place to keep everyone safe. None of this is conducive to a classroom setting, especially for a school with a limited budget.

随着越来越多的以分子生物学为基础的活动进入高中课堂,比如凝胶电泳分离DNA或者用绿色荧光蛋白转化细胞,这些活动仅限于那些足够幸运的学校,有资金和资源为他们的学生提供这些活动。我的愿望是创造一套低成本,易于使用的教育生物学活动——任何学校都能负担得起——引导我发展BioBits探险家TMBioBits明亮TM,基于冷冻干燥的细胞(FD-CF)组分的生物套件。

在细胞外制造蛋白质-无细胞萃取物

通常,如果你想制作蛋白质 - 说绿色荧光蛋白-你首先需要编码它的DNA序列。然后这个DNA序列需要被整合到宿主细胞中(通过一个叫做转换),本质上是给细胞通过转录和翻译产生绿色荧光蛋白所需的所有指令。不幸的是,在教室里放置活细胞会带来设备需求,如摇床和孵化器,以及生物安全问题,如如何处理活细胞。另一种方法是用无细胞的方式表达蛋白质。这就像把引擎从车里拿出来一样——你仍然可以用引擎作为动力来源,但现在你不必担心驾驶汽车的其他部分。类似地,无细胞表达系统包含了产生蛋白质所需的所有部分,而不需要处理一个活的、正在复制的生物体。此外,无细胞系统可以被冻干成颗粒(FD-CF颗粒),使其在添加水和蛋白质生产过程中保持货架稳定。

FD-CF颗粒容易用于学生在课堂上使用,因为学生只需添加水以表达各种蛋白质。FD-CF反应也是成本效益,因为每个人都与10美分廉价,使活动设计与许多学校负担得起的FD-CF反应。最重要的是,FD-CF反应的实验可能是有趣和吸引学生的乐趣。In our BioBits kit for example, we’ve designed FD-CF experiments that result in outputs that students can easily sense, whether that’s bright fluorescent proteins that they can see, enzymes that can convert certain chemicals into fragrances that they can smell, or enzymes that can create hydrogels that they can touch. With BioBits, we want students to make the connection between the facts they’ve learned in the textbooks with real world results that they can see, smell, and touch. Along the way, we hope they’ll also see how fun biology can be!

FC-CF教育装备

生物宝贝可以为你做什么?

我们最初开发的BioBits套件是用于高中教室的,但它可以广泛适用于各种环境。如果您是小学、初中或高中的生物老师,请随时查看我们的工具包和附带的课程,看看是否有任何活动适合您的课程计划。如果你是一名大学水平的教师,也许可以考虑使用BioBits的一些元素,让你的本科生从教室过渡到实验室。你可以让你的本科生亲身体验中心法则,同时也可以让他们实践实际的实验室技能,比如建立假设,精确移液,以及保持良好的记录。最后,如果你是一名有兴趣将你的研究想法应用到使用BioBits平台的实践教育活动的研究员,请与我们联系!我们将与你一起宣传你的质粒及其潜在的教育用途。我们相信生物学教育是每个人都可以获得的东西,并希望建立一个开源的用户社区,他们可以彼此分享他们的经验和知识,帮助学习生物学变得更有趣——一点一点。


盟友黄爆头盟友黄是麻省理工学院生物工程专业的四年级博士生,他对开发基于合成生物学的科学推广和宣传工具感兴趣。你可以给她发邮件盟友@mit.edu

参考

1.Huang, Ally等。BioBits™Explorer:一个模块化的合成生物学教育工具包科学推进4.8 (2018): eaat5105。PubMedPMID:30083608。公共医学中心PMCID:PMC6070312.

2.斯塔克,杰西卡·C,等。BioBits™Bright:荧光合成生物学教学工具包科学推进4.8(2018):EAAT5107。PubMedPMID: 30083609。公共医学中心PMCID:PMC6070313.

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主题:教育,其他

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