Вчені з Массачусетського технологічного інституту, Гарварду і Північно-Західного університету розробили шкільні набори для простих експериментів з ДНК на уроках біології - базова версія одного набору на клас з 30 осіб буде коштувати не більше 100 доларів. Дві статті про ці розробки (одна, друга) опубліковано в журналі.
Автори статей зазначають, що при всій різноманітності «наборів юного хіміка» та інших простих стартових комплектів для вивчення природничих наук або робототехніки, на американському ринку немає дешевого експериментального набору з біології. Вони пов'язують це з тим, що для більшості біологічних експериментів потрібні живі клітини, які треба безпечно підтримувати в такому вигляді.
У наборах BceBits живих клітин немає: всі клітинні компоненти в них ліофілізовані, що дозволяє легко зберігати їх при кімнатній температурі, транспортувати і використовувати з мінімальними додатковими ресурсами і поза лабораторними умовами - для запуску реакцій, як правило, потрібна тільки вода. За допомогою двох наборів, Bright і Explorer, можна буде, наприклад, показувати трансляцію, тобто синтез з амінокислот, флуоресцентних білків.
"Синтетична біологія - технологія XXI століття, і такі набори за технологією" просто додай води "перетворять те, як ми розповідаємо про неї в школах. BceBits зручні для користувачів, наочні і не викликають питань по частині біобезпеки ", - сказав один з керівників проекту Майкл Джуетт (Michael Jewett) з Центру синтетичної біології Північно-Західного університету, якого цитує прес-служба MIT.
У набір BceBits Bright входять послідовності ДНК, що кодують флуоресцентні білки червоного, помаранчевого, жовтого і зеленого кольорів, записані на плазміди, а також субстрат з реагентів для синтезу білків, що складається з РНК-полімераз, рибосом, аміноацил-тРНК-синтетази та інших компонентів. При додаванні води і кімнатній температурі в 21 градус за 40 годин ці реакції видають кількість білка, достатню для того, щоб кольори і світіння були видні неозброєним оком. При цьому залежно від концентрації компонентів інтенсивність світіння змінюється. У набір також входять ПЛР-платівки з реагентами: додаючи відсутні компоненти в різні лунки, школярі можуть отримувати різнокольорові зображення.
Крім іншого, розробники набору створили для нього портативні інкубатори, що працюють від USB-роз'єму і здатні підтримувати температуру від 30 до 37 градусів, і пластикові коробки для пробірок і платівок з підсвічуванням на батарейках, які дозволяють краще бачити білки, що світяться. Такі інструменти обійдуться в 20-30 доларів і входять в набір, але при необхідності школярі зможуть зробити їх і самостійно.
Більш просунута версія комплекту, BceBits Explorer за 200 доларів, крім флуоресцентних білків включає в себе набір для отримання з ізоамілового спирту ізоамілацетату, який через характерний запах називають «банановим маслом» - це робиться за допомогою ферменту алкоголь-ацетилтрансферази. Аналогічні реакції можна провести з гексанолом і октанолом, отримавши запахи груші і цитрусових. Ще один набір реагентів дозволяє отримувати гідрогелі різної консистенції, в тому числі на основі фібрину, білка, з якого складаються тромби. Нарешті, останній експеримент працює на основі РНК-перемикачів (toehold switches), що запускають синтез білка, що світиться, тільки в присутності певної РНК: з його допомогою школярі зможуть створити біосенсор, здатний за ДНК відрізняти банан і ківі від інших фруктів.
У ході випробувань наборів у державних школах Чикаго, які йдуть з минулого року, школярі від молодших до старших класів успішно справлялися з експериментами з набору без додаткової підготовки. Восени дослідники також планують провести випробування нових прототипів у Бостоні та його передмісті Кембриджі, де розташовані Гарвардський університет і MIT. Вони розраховують, що до проекту приєднаються вчителі та інші вчені, які розроблятимуть додаткові навчальні матеріали та нові експерименти для наборів.
У березні минулого року в мережі з'явилися безкоштовні онлайн-курси для всіх бажаючих з синтетичної біології англійською мовою. А краудфандинговий проект Bento Lab пропонує всім бажаючим портативний набір обладнання для аналізу ДНК в домашніх умовах.