Για να κατανοήσουν το CRISPR, οι μαθητές πρέπει πρώτα να γνωρίζουν τι είναι το DNA. Το DNA είναι το μόριο της ζωής, που φέρει τις γενετικές οδηγίες που καθορίζουν πώς αναπτύσσονται, λειτουργούν και αναπαράγονται οι ζωντανοί οργανισμοί. Τα γονίδια είναι σαν «προτάσεις» σε αυτόν τον κώδικα, καθεμία παρέχει οδηγίες για μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη.

Όμως μερικές φορές συμβαίνουν λάθη. Ένα ελαττωματικό γονίδιο μπορεί να προκαλέσει σοβαρή ασθένεια, όπως η κυστική ίνωση ή η δρεπανοκυτταρική αναιμία. Για δεκαετίες, οι επιστήμονες ονειρεύονταν να διορθώσουν αυτά τα λάθη απευθείας στο επίπεδο του DNA.

Το CRISPR-Cas9 κάνει αυτό το όνειρο πραγματικότητα. Είναι ένα εργαλείο που προσαρμόστηκε από ένα φυσικό αμυντικό σύστημα στα βακτήρια, στο οποίο η ακολουθία CRISPR βοηθά τα βακτήρια να θυμούνται και να πολεμούν ιούς. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν αυτό το σύστημα για να κόψουν το DNA ακριβώς εκεί που ήθελαν.

Έτσι λειτουργεί το CRISPR:

Δημιουργείται ένα RNA οδηγός που ταιριάζει με την ακολουθία του DNA που θα τροποποιηθεί. Η πρωτεΐνη Cas9 λειτουργεί σαν ένα ζευγάρι ψαλίδια για να κόψει το DNA σε εκείνο το σημείο.

Το κύτταρο επισκευάζει φυσικά το DNA: οι επιστήμονες μπορούν να κατευθύνουν αυτή την επισκευή για να αφαιρέσουν, να αντικαταστήσουν ή να διορθώσουν το γονίδιο.

Βασικά σημεία προς επισήμανση:

Οι μαθητές πρέπει να κατανοήσουν καθαρά και οπτικά:

  • Πώς είναι κατασκευασμένο το DNA.
  • Πώς το CRISPR «βρίσκει» το σωστό σημείο στο DNA.
  • Τι συμβαίνει κατά τη διαδικασία κοπής και επισκευής.
  • Το CRISPR είναι γρήγορο, ακριβές και σχετικά οικονομικό.
  • Έχει ήδη δοκιμαστεί σε φυτά, ζώα και ανθρώπινα κύτταρα.
  • Υπάρχουν ηθικές συζητήσεις για τη χρήση του, ειδικά στους ανθρώπους.

Αυτό τους προετοιμάζει για διαδραστικές δραστηριότητες επαυξημένης πραγματικότητας.