专栏名称: 深圳开放创新实验室
深圳开放创新实验室是由美国未来研究所、创客大爆炸和深圳市工业设计行业协会联合筹建的一个国际创客交流合作的众创空间和平台项目。实验室致力于发展、挖掘全球创客项目及产品,研发解决方案来连接大规模生产生态系统和小型硬件创业者。
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BioHack Academy笔记05丨被“玩坏”的DNA!

深圳开放创新实验室  · 公众号  · 深圳 科技创业  · 2017-05-25 18:49

正文

这周我们BioHack Academy课程

迎来了生物学界的一位神秘嘉宾

——脱氧核糖核酸(DNA)




它支持着生命的基本构造和性能;

演绎着生命的繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程;

储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡过程的基本信息;

生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。




那么,掌管着我们生命活动的DNA

到底有多大呢?

我们先来看一组图片!

0.1米

0.01米

0.001米

0.0001米

0.00001米

0.000001米

0.0000001米


0.00000001米

0.000000001米


DNA的结构太微小!

想用肉眼看到DNA?

不仅仅是书本上的双螺旋结构的插图,

是真的DNA?



提取DNA



没问题呀,

接下来生物创客们教你一招,

能快速上手操作简单的提取DNA小实验,



一起玩起来吧!



用脸颊内侧反复蹭自己的牙齿

注意:不要有吞咽的动作!

取四毫升清水漱口,吐在小型玻璃容器里。

加入三撮食盐。

加入一毫升洗洁精,轻轻搅拌三分钟。

注意:不要搅拌起泡。

沿容器内壁一侧轻轻倒入五毫升医用酒精或工业酒精。

注意:酒精务必浮在溶液上层。

静置五分钟。

用牙签或棉棒轻轻搅动溶液,

析出的DNA就会缠绕到牙签或棉棒上!


由于口腔上皮细胞数量有限,

大家也可以尝试用水果来提取DNA,

可以观察到更加清晰的DNA哟!




DNA与生物科技




DNA是人类遗传信息的载体,

现代生物科技对于DNA已经有了深入的认识,

那科学家们对于DNA的试验和研究都有哪些呢?

在BioHack Academy的课程上,

我们也是进行了一次多方面的了解!



DNA复制






       DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前的分裂间期进行的复制过程,复制的结果是一条双链变成两条一样的双链(如果复制过程正常的话),每条双链都与原来的双链一样。这个过程通过边解旋边复制和半保留复制机制得以顺利完成。保证新生细胞中所携带的基因与母体相同。


DNA探针

      DNA探针将一段已知序列的多聚核苷酸用同位素、生物素或荧光染料等标记后制成的探针。可与固定在硝酸纤维素膜的DNA或RNA进行互补结合,经放射自显影或其他检测手段就可以判定膜上是否有同源的核酸分子存在。

      DNA探针利用了DNA分子杂交原理,可以用来诊断寄生虫病,现场调查及虫种鉴定,可用于病毒性肝炎的诊断,遗传性疾病的诊断,可用于检测饮用水病毒含量。


DNA序列分析


       DNA的一级结构决定了基因的功能,欲想解释基因的生物学含义,首先必须知道其DNA顺序。因此DNA序列分析是分子遗传学中一项既重要又基本的课题。目前正在实施的人类基因组计划(human genome project),则是要通过对人类基因组3×109bp全序列的序列分析和人类基因的染色体图谱制定达到了解其结构,认识其功能,即从分子遗传学水平来认识人类自身的结构和功能特征的目的。


DNA编辑



        基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来,就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势,技术不断改进后,更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。


DNA合成

        基因合成是指在体外人工合成双链DNA分子的技术。基因合成是用人工方法合成基因的技术,是基因获取的手段之一,相对于从已有生物中获取基因来说,基因合成无需模板,因而不受基因来源限制。通过基因合成,可以获得自然界中不存在的基因,为人类改造生物开辟了一个全新的方向,在新能源、新材料、人工生命、核酸疫苗、生物医药等领域的作用已初步体现。


DNA与艺术


看过了充满科技感的生物技术,

其实DNA也可以变得很感性呢!

来看看DNA在艺术家的手上,

变身成为各种不同的图案,

你一定会惊奇,

这还是我认识的DNA吗?



来自美国宾夕法尼亚州费城大学城科学中心(University CityScience Center)的埃斯特·克莱因画廊(Esther Klein Gallery,EKG),艺术家保罗·万诺斯(Paul Vanouse)进行过的一项别具一格的展览:


利用参观者的混合DNA信息进行艺术创作。




参观者受邀接受DNA取样——用生理盐水漱口60秒后回收“口水”。万诺斯将参观者的“口水”收集到一个透明痰盂中得到混合样本,进行DNA凝胶电泳*(GelElectrophoresis)处理,最终利用参观者的DNA信息创作了不同的艺术图像。


口水中提取的DNA也能玩出花样,

不得不说,将生物与艺术结合,

竟然会碰撞出这么奇妙的火花

那如果是你,

你会如何了解并研究DNA呢?

又会如何对DNA进行艺术创造呢?










BioHack Academy





BioHack Academy(简称BHA)是Biohack学院是阿姆斯特丹Waag学会的教育计划。该课程是一个亲自动手训练营 ,在2015年春季首次举办。课程是完全开源的,通过全球合作伙伴实验室分发。通过课程,学员将变身成为 biohackers,能够培养种植各种生物材料。在家里也能够继续独立进行生物产品的生产。



  

更多BioHack Academy课程信息可以戳以下链接了解:


课程笔记链接:










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