Et mõista CRISPR-tehnoloogiat, peavad õpilased esmalt teadma, mis on DNA. DNA on elu molekul, mis kannab geneetilist informatsiooni, mis määrab, kuidas elusorganismid kasvavad, toimivad ja paljunevad. Geenid on nagu “lauseid” selles koodis, igaüks annab juhised kindla valgu tootmiseks.

Kuid mõnikord tekivad vead. Vigane geen võib põhjustada tõsise haiguse, näiteks tsüstilise fibroosi või sirprakulise aneemia. Aastaid on teadlased unistanud nende vigade parandamisest otse DNA tasandil.

CRISPR-Cas9 muudab selle unistuse võimalikuks. See on tööriist, mis on kohandatud bakterite loomulikust kaitsesüsteemist, kus CRISPR-järjestus aitab bakteritel viiruseid meelde jätta ja nendega võidelda. Teadlased avastasid, et nad saavad seda süsteemi kasutada DNA lõikamiseks täpselt soovitud kohas.

Nii töötab CRISPR:

Luakse juhend-RNA, mis vastab muudetavale DNA-järjestusele. Valk Cas9 toimib nagu käärid, lõigates DNA selles punktis läbi.

Rakk parandab DNA loomulikult: teadlased saavad seda parandust suunata, et geeni eemaldada, asendada või parandada.

Olulised faktid, mida esile tõsta:

Õpilased peavad aru saama selgelt ja visuaalselt:

  • Kuidas DNA on üles ehitatud.
  • Kuidas CRISPR “leiab” õige koha DNA-s.
  • Mis juhtub lõikamise ja parandamise protsessi käigus.
  • CRISPR on kiire, täpne ja suhteliselt odav.
  • Seda on juba katsetatud taimede, loomade ja inimrakkude peal.
  • Selle kasutamise üle, eriti inimeste puhul, käivad eetilised arutelud.

See valmistab neid ette interaktiivseteks liitreaalsuse tegevusteks.