給生物老師的新內容：窺探CRISPR實驗室內部….

我們很榮幸的宣布與Bio-Rad合作推出新的CRISPR實驗室，在這個實驗室中，在這個實驗室中，學生們利用基因編輯知識，使用Out of the Blue CRISPR試劑盒對細菌進行CRISPR。

學生透過藍白篩選模式成功的建立了實驗室，並且利用最有利的延伸活動來做BLAST搜尋和討論編輯基因組的道德問題。

此實驗室只是LT Biology Collection (各種生物學實驗室)34間裡的其中一間，LT Biology Collection採用線上教學的方法，與市場領導者Bio-Rad和Vernier Science Education合作，讓生物學課程變得更簡單易懂。這個綜合課程可以讓學生使用LT中的雲端課程參與分子生物學。

快速瀏覽下方影片中的CRISPR實驗室影片!

什麼是CRISPR?

基因編輯是修剪deoxyribonucleic acid (DNA)的過程。修剪過程通常包括添加(adding)、移除(removing)、或編輯(editing)特定的DNA序列來影響基因的表現。舉例來說，一段來自一種水母Aequorea victoria的綠色螢光蛋白編輯基因將它移植至另一個生物體的基因序列中，暴露在UV光底下會發出綠光。

雖然讓有機體發光是一個有趣的例子，基因編輯提供了治癒遺傳性疾病的可能性。在這之前想要治癒遺傳性疾病機會渺茫，直到近年來基因編輯技術變得較便宜和容易實施，特別是CRISPR-Cas9。在2019與2020皆有有臨床試驗的案例，分別是使用CRISPR方法治療人類的鐮狀細胞性貧血(sickle cell anemia) 和遺傳性失明 (hereditary blindness)。

CRISPR-Cas9的方法是來自於原核生物中的自然系統的修改，它們利用該系統經過修飾後的病毒DNA片段整合到自己的基因組中，作為針對病毒的防禦機制。病毒DNA序列被加入在稱為「常間回文重複序列」的部分或或稱為CRISPR。

CRISPR和病毒DNA充當先前遇到病毒的資料庫。該資料庫由一種名為稱為Cas9的酵素用來切病毒的DNA。

Cas9-sgRNA複合物可以經過修飾標靶某個特定基因，修飾後的Cas9-sgRNA複合物是CRISPR技術的基礎。CRISPR所擁有的簡易性和精確性使其成為強大的基因編輯技術。

將CRISPR技術帶進教室

如上所述，CRISPR是一個相當複雜的過程，需要專業的設備和多個步驟。很幸運的是，Bio-Red有發展出一套強大的實驗程序和試劑套組讓老師可以在教室中教授CRISPR。Out of the Blue CRISPR試劑套組為您的學生提供使用CRISPR技術修改大腸桿菌染色體基因所需的所有試劑和耗材。

CRISPR實驗室簡介

我們的互動式CRISPR實驗室現已成為LT生物學課程集合的一部分，該集合是一套完整的即用型實驗室可供生物學的教學。

實驗室裡面有什麼？

CRISPR實驗室的範圍超出了學生在細菌轉化實驗室中的基本基因編輯技術，LT生物學課程集合裡也包含此課程。

學生使用CRISPR試劑套組編輯細菌DNA將菌落從藍色變成白色。破壞lacZ基因的功能便可以達到此效果，該基因會分解X-gal 底物來產生藍色色素。

首先，會向學生說明一般基因編輯原理與CRISPR-Cas9系統的背景知識。他們會學到lacZ基因，阿拉伯糖 (arabinose)的作用，以及質粒 (plasmid)在編輯的過程中。

在課程中也有一些題目可以讓學生複習所學到的知識，請學生標記Cas9-sgRNA複合物，或是在什麼情況下可以改變lacZ基因功能以及由此產生的細菌菌落的顏色。

學生使用CRISPR試劑套組編輯細菌DNA後，計算每小碟不同顏色菌落的數量並解釋他們的觀察結果。當他們試著提出主張、提供證據和推理並反駁其他解釋時，他們整理合理的論證之能力就會建立起來。

在回顧和整合(Review & Intergration)頁面，學生的學習成果會通過以下方式會變得更加鞏固：

• 回顧他們的預測
• 討論哪些條件是必要的
• 檢驗名為CAMERA的CRISPR案例，並且
• 思考接下來他們想要檢驗什麼

最後，您可以選擇兩項擴充活動：

• 學生選擇一種遺傳疾病並利用BLAST搜尋讓CRISPR編輯的相關目標為點。
• 學生須思考CRISPR的道德考量

我要如何進入實驗室？

對於已經開始使用LT的使用者，您可以在生物學課程集合中匯入CRISPR實驗室。

您還沒用過LT？不擔心！您可以在這裡免費預覽LT實驗室。