ГМО: технологии создания и применение

Нариман Баттулин, Вениамин Фишман, Алексей Мензоров

Новосибирский государственный университет

Знаете, как скрестить мышь с медузой? Или, может быть, хотите научиться собирать конструктор из вируса, человека и быка? В нашем курсе мы расскажем вам о том, какие «пазлы» уже умеют складывать учёные и как трансгенные технологии влияют на нашу жизнь.
ГМО — эти три буквы держат в страхе весь мир. Сегодня больше 80% россиян боятся генетически модифицированных организмов, не подозревая о том, что их собственные организмы в своё время уже подверглись генетической модификации. На протяжении миллионов лет вирусы, первые «генные инженеры», успешно меняли геном человека, и каждый из нас на целых 8% вирус.
Из нашего курса вы узнаете, что же такое ГМО и зачем человек создал технологии трансгенеза, как работает трансгенная конструкция и какими способами её можно доставить в клетку. Мы познакомим вас с новейшими системами редактирования генома, расскажем о том, как трансгенные животные помогают исследователям в борьбе с наследственными заболеваниями и старением. Вы собственными глазами увидите светящихся рыбок и мышей и побываете в лаборатории, где из опаснейших вирусов делают безопасные для того, чтобы они служили на пользу человечеству.

Помимо привычных видеолекций (которые созданы в увлекательной манере, содержат анимацию, анимированных персонажей, сложную графику, лабораторные съемки), курс содержит творческое задание, позволяющее слушателям попробовать себя в роли генных инженеров и предложить собственную трансгенную конструкцию.
Авторы лучших (полезных и научно обоснованных) проектов получают призы, а некоторые уже приезжали к нам лично, познакомились с преподавателями и посмотрели, как работает настоящая научная лаборатория. Историю об этом можно посмотреть здесь:
https://www.youtube.com/watch?v=Uwg71c2EHqk

Присоединяйтесь!

Программа

НЕДЕЛЯ 1
Основы генетической модификации организмов
В первой части курса мы с вам разберём, чем генетически модифицированные организмы отличаются от обычных и расскажем, для решения каких задач создаются модифицированные организмы. Мы также обсудим вопросы безопасности применения ГМО и разберём, какими свойствами можно наделить генетически модифицированный организм. Мы коснёмся технических деталей технологии ГМО: например, ответим на вопросы, как устроена трансгенная конструкция или почему ген от одного организма может работать в геноме другого.

Видео: 1.1. Зачем человеку модифицировать живые организмы?
Видео: 1.2. Почему селекция не всесильна, или как скрестить крысу с медузой?
Видео: 1.3. Для чего создают трансгенные организмы?
Видео: 1.4. Трансгенная еда
Видео: 1.5. Дебаты о вреде ГМО
Видео: 1.6. Какие свойства можно запланировать у трансгенного организма?
Видео: 1.7. Как работают гены?
Видео: 1.8. Схема работы трансгенной конструкции
Видео: 1.9. «Моя твоя не понимать», или как сделать так, чтобы ген из одного организма работал в другом?

НЕДЕЛЯ 2
Второй модуль делится на 2 части. В первой из них мы расскажем и покажем, как в лаборатории создаются трансгенные конструкции и какие методы позволяют генным инженерам объединять в трансгенной конструкции ДНК самых разных видов. Из второй части модуля вы узнаете о самом распространённом способе создания трансгенных животных. Например, о том, как обычную козу можно превратить в биофабрику по производству белков человека. Кроме того, мы разберём молекулярные механизмы, встраивающие чужеродную ДНК в геном.

Видео: 2.1. Ctrl+C для ДНК: полимеразная цепная реакция
Видео: 2.2. Ctrl+V для ДНК: рестрикция и лигирование
Видео: 2.3. Ставим гель-электрофорез в лаборатории
Видео: 2.4. ДНК проникает в клетки. Часть I
Видео: 2.5. ДНК проникает в клетки. Часть II
Видео: 2.6. Как сделать трансгенный организм?
Видео: 2.7. Как проводится пронуклеарная микроинъекция?
Видео: 2.8. Как используют мышей в генной иженерии?
Видео: 2.9. Молочные биореакторы
Видео: 2.10. Как мы создавали свой молочный биореактор?
Видео: 2.11. Почему введённая ДНК встраивается в геном?
Видео: 2.12. Недостатки метода пронуклеарной микроинъекции
Видео: Творческое задание

НЕДЕЛЯ 3
Трансгенные животные в научных исследованиях
Этот модуль посвящён науке. Мы расскажем, какие фантастические возможности предоставляют трансгенные животные для исследования самых разных вопросов биологии: от моделирования заболеваний человека и выяснения функции отдельных генов до борьбы со старением. Самые невероятные и красивые примеры генетически модифицированных организмов ждут вас в этой части курса.

Видео: 3.1. Зачем учёные модифицируют животных?
Видео: 3.2. Гомологичная рекомбинация
Видео: 3.3. Гомологичная рекомбинация: делаем из клеток животных
Видео: 3.4. Нокаут генов
Видео: 3.5. Рекомбиназы и Conditional Knockout
Видео: 3.6. Brainbow — самая сложная и красивая трансгенная конструкция (в этом курсе)
Видео: 3.7. Борьба со старением
Видео: 3.8. Перспективы

НЕДЕЛЯ 4
Трансгенез с помощью вирусов
Тема этого модуля — создание трансгенных организмов с помощью разнообразных вирусов. Мы поговорим о строении и жизненном цикле лентивирусов на примере вируса иммунодефицита человека, о том, как его модифицируют, чтобы сделать безопасным, как на его основе создают конструкции для борьбы с раком и наследственными болезнями. Вы узнаете, что первые трансгенные люди появились ещё в 2000-м году, что вирус бешенства можно использовать для изучения нервной системы, что клетки можно перепрограммировать, и о многом, многом другом.

Видео: 4.1. Почему именно вирусы?
Видео: 4.2. Заглядываем внутрь генома лентивирусов
Видео: 4.3. Как из опасного вируса сделать безопасный?
Видео: 4.4. Как из безопасного вируса сделать ещё более безопасный?
Видео: 4.5. Получение трансгенных животных с использованием ретровирусов
Видео: 4.6. Вирусы-трансгены перепрограммируют клетки
Видео: 4.7. Вирусы-трансгены управляют поведением животных
Видео: 4.8. Лечение заболеваний человека при помощи вирусов
Видео: 4.9. Не встраивающиеся в геном вирусы
Видео: 4.10. Итоги: проблемы технологии вирусного трансгенеза и способы их решения
Видео: 4.11. Бонус-лекция. Готовим вирусы в лаборатории!

НЕДЕЛЯ 5
Направленный трансгенез
В этом модуле вы узнаете о системе направленного трансгенеза. Как изменить выбранную область генома, не затронув остальные последовательности ДНК? Как систему защиты бактерий от вирусов превратить в инструмент молекулярной биологии? Генетическая модификация эмбрионов человека, выключение генов у обезьян, новые подходы для лечения болезней человека — это только часть того, что можно сделать, имея в руках систему направленного трансгенеза.

Видео: 5.1. От бактерий к трансгенезу
Видео: 5.2. Адаптивный иммунитет прокариот
Видео: 5.3. Система CRISPR/Cas9
Видео: 5.4. Точность — вежливость королей
Видео: 5.5. Лечение болезней человека. Излечимых и не только
Видео: 5.6. Животные 2.0
Видео: 5.7. Мутагенная цепная реакция
Видео: 5.8. Эта лекция не содержит ГМО
Видео: 5.9. Маркирование клеток
Видео: 5.10. Перспективы
Видео: 5.11. Заключение
Видео: 5.12. Подводим итоги курса

Ключевые слова

ГМО, генная инженерия, генетика, селекция, трансгенные организмы, CRISPR/Cas9


Характеристики курса

Направление в конкурсе
Естественные и технические науки
Вид образования
Неформальное
Рекомендуемый возраст для неформального обучения
16-18, 19-25, 25-45, 45-65, 65+
Язык обучения
Русский
Дисциплина
Биология
Авторы курса
Нариман Баттулин, Вениамин Фишман, Алексей Мензоров
Реквизиты авторов
Нариман Баттулин, кандидат биологических наук, старший преподаватель Кафедра цитологии и генетики факультета естественных наук НГУ Вениамин Фишман, кандидат биологических наук, преподаватель Кафедра молекулярной биологии факультета естественных наук НГУ Алексей Мензоров, кандидат биологических наук, старший преподаватель Кафедра цитологии и генетики факультета естественных наук НГУ
Продюсеры
Стяжкина Лилия Анатольевна Отдел видеопроизводства управления маркетинга НГУ (ОВУМ НГУ)
Преподаватели
Нариман Баттулин, Вениамин Фишман, Алексей Мензоров
Организация
Новосибирский государственный университет
Входные требования по уровню знаний
Знание биологии на уровне средней школы
Профессия, специальность для которой курс имеет значение (атлас профессий)
биоинженер, биолог, генетик, биотехнолог, генный инженер
Входной тест
Формирование групп по уровню подготовленности
Присутствие преподавателей
Присутствие тьюторов
Присутствие фасилитаторов
Форма представления учебных материалов
тексты, видеолекции, презентации, онлайн общение с преподавателем, тестовый экзамен
Наличие обратной связи в материалах
Наличие совместного обучения
Наличие практических занятий
проекты
Наличие форумов, дискуссий
Наличие вебинаров, видеоконференций
Наличие неформального общения, meetup
Интеграция с LMS
Учебная аналитика
Наличие сертификации
Виды сертификации
Подтвержденный сертификат Coursera
Название сертификата
Подтвержденный сертификат об окончании курса на Coursera
Наличие временных границ
Тип занятий (синхронность)
асинхронные
Виды оценивания
тест, творческое задание
Количество модулей в курсе
5
Количество тестов (экзаменов)
6
Возможность формирования собственной траектории, индивидуализации на курсе
Операционные системы
Все основные: Windows, Linux, iOS 8.0+ , Android 4.0+...
Поддерживаемые браузеры
Поддерживаемые браузеры Все основные: Google Chrome, Firefox, Safari, Opera, Internet Explorer,...
Поддержка лиц с ограниченными возможностями

Комментарии


Светлана | 20-09-2017
Очень актуальный общественно-значимый курс. Сложный теоретический материал благодаря видео и интерактивному тексту корректно и аргументированно развенчивает устоявшиеся стереотипы, а система контрольных тестовых и творческих заданий позволяет слушателям самим попробовать себя в роли создателей генома. Порадовало чувство юмора преподавателей, сумевших "из мухи сделать слона" и подарить его обучающимся в качестве приза за интересную биоинженерную идею.Такие курсы действительно стимулируют научный поиск. Технология курса дает возможность для формирования собственной траектории обучения.