Геномное редактирование входит в сквозную технологию Национальной технологической инициативы «Управление свойствами биологических объектов». В 2020 году Нобелевскую премию по химии вручили ученым Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудне за «разработку метода редактирования генома».
С помощью геномного редактирования можно вносить точечные изменения в ДНК или даже заменять одни фрагменты генома на другие. Благодаря Национальной технологической олимпиаде студенты СПО, бакалавриата и магистратуры могут познакомиться с задачами, которые ежедневно решают молекулярные биологи в лаборатории.
Команды из 3–4 человек проходят отборочный тур на платформе Степик. Финал проходит в формате Зимней школы синтетической биологии. Финалистам будет предложен кейс от индустриального партнера (биотехнологической компании или научной организации), который команда сможет решить в течение Зимней школы. Программа Зимней школы посвящена анализу работы системы геномного редактирования в культуре клеток: работе в молекулярно-биологической лаборатории и с биоинформатическим ПО.
Профиль «Геномное редактирование» организован по инициативе Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и Новосибирского государственного университета. Научный руководитель профиля – академик РАН Валентин Викторович Власов.
Задания отборочного этапа помогают участникам подготовиться к решению задачи финала. Команда проверяет свои знания в методах молекулярной биологии, учится делать расчеты реакционных смесей, осваивает работу в биоинформатическом ПО Ugene, работу с базами данных (NCBI), изучает Python.
Рекомендуем всем участникам решать все задачи, чтобы понять, как работа биоинформатика связана с работой «мокрого биолога».
В финале командам предстоит работа в «мокрой» лаборатории, решение биоинформатических задач и кейса от индустриального партнера профиля.
Задачи финала разработаны научными сотрудниками ИХБФМ СО РАН и НГУ, и основаны на реальных кейсах лабораторий геномного редактирования и геномной и белковой инженерии. Участие в финале поможет лично познакомиться с практикой будущего и мотивировано выбрать правильный вуз и направление для дальнейшего обучения.
История генной инженерии и молекулярной биологии. Достижения инженерной биологии. Материальные основы наследственности и основные молекулярно-биологические процессы.
Для работы в лаборатории необходимо знание основ методов молекулярной биологии и биохимии: ПЦР, гель-электрофорез, рестрикция, трансформация клеток плазмидной ДНК, спектрофотометрия.
Для проведения биоинформатического анализа необходим опыт работы с базами данных NCBI (желательно знание английского языка), умение работы в программе UGENE, знание основ Python.
Для успешного прохождения заключительного этапа необходимо умение работать в команде, распределять обязанности и делегировать задачи.
В отборочном туре участникам понадобятся следующие навыки:
Методы молекулярной биологии
Основы биоинформатики (работа в UGENE, Python)
Решение расчетных задач (приготовление растворов, реакционных смесей)
В финале участникам будут полезны следующие навыки:
Опыт работы в молекулярно-биологической лаборатории
Решение расчетных задач
Работа с биоинформатическими данными
Для участия на заключительном этапе вам понадобится команда из трех или четырех участников. Распределение по ролям связано с вместимостью лабораторий (для «мокрых биологов») и терминальных классов (для биоинформатиков).
Состав команды:
Роль 1. Биоинформатик — 1 участник. Участнику необходимо свободно работать в программе UGENE, ориентироваться в базах данных NCBI, знать основы Python. Знание английского языка и молекулярной биологии крайне желательно
«Мокрые биологи» — 2 участника. Участникам будут полезны навыки работы в молекулярно-биологической лаборатории. Необходимо понимание расчетов реакционных смесей, планирование экспериментов. Пригодится навык написания эссе, письменных ответов на вопросы.
