Virtuální laboratoř

Vítejte ve virtuální laboratoři, specializované vzdělávací platformě pro studenty, kteří chtějí pracovat v molekulárních laboratořích. Ve virtuální laboratoří budete mít možnost seznámit se se základy molekulární biologie a získat praktické dovednosti v oblasti manipulace s kapalinami a obsluhy základního vybavení, jako je pipeta, elektroforéza, centrifuga a další.
 
Virtuální laboratoř poskytuje praktickou výuku a umožní vám procvičit si tyto techniky v kontrolovaném a bezpečném prostředí. Vaším konkrétním úkolem bude příprava a pomnožení vektorů pro rostlinnou CRISPR/Cas9 mutagenezi. Budete se řídit podrobným protokolem, který se velmi podobá skutečným laboratorním postupům.
Laboratoř vznikla v roce 2021 pro výukový program CRISPRes, který zaštiťovala Univerzita v Miláně, Univerzita Karlova a Univerzita v Kopenhagenu v rámci projektu 4EU+.
Na vytvoření Virtuální laboratoře se podíleli:
  • Jiří Kubík - tvorba virtuálního prostředí, grafika
  • Adéla Přibylová - tvorba protokolů, postupů
  • Aleš Soukup - debugování, administrace

Zkuste si zapipetovat i vy!

Virtuální laboratoř je výukový program, který lze volně používat k osobním či výukovým účelům. Lze ji spustit na operačním systému Windows 10 a není ji potřeba instalovat. Stačí stáhnout zazipovaný soubor, odzipovat  a spustit lab-game.exe soubor. Virtuální laboratoř je náročná na grafiku a proto doporučujeme spouštět na strojích s min 8 GB operační pamětí a ideálně s dedikovanou grafickou kartou.

Virtuální laboratoř můžete stáhnout ZDE. Protokol, podle kterého máte postupovat je součástí laboratoře, jakožto i návod, jak se v laboratoři pohybovat. PDF verzi protokolu si můžete stáhnout ZDE.

Co se můžete naučit?

Ve virtuální laboratoři si můžete vyzkoušet vytvořit vektor pro CRISPR/Cas9 mutagenezi.
Snažili jsme se simulovat skutečnou laboratoř, včetně takových nepříjemných věcí, jako je výměna pipetových špiček, vyvážení rotoru centrifugy atd. Díky tomu je „hra“ poměrně složitá a doufáme, že pro vás bude užitečnou a snad i zajímavou zkušeností. Musíme však podotknout, že jsme na její vytvoření měli omezený čas i zdroje a tak se může stát, že některé věci nebudou 100% fungovat, za to se omlouváme. Laboratoří si prošli dva kurzy studentů CRISPRes a obešli jsme se bez větších potíží.

Ve virtuální laboratoři budete mít k dispozici oligonukleotidy představující sekvenci cílové oblasti pro Cas9. Z nich vytvoříte oligo-dimery, ty pak fosforylujete a zkontrolujete jejich velikost na elektroforéze. Dále si rozštěpíte cílový vektro restrikční endonukleázou, která daný vektor linearizuje a vytvoří tzv. lepivé přesahy, díky kterým půjde do vektoru zaligovat fosforylovaný oligo-dimer. Předtím však budete muset restrikční směs přečistit na elektroforéze, abyste oddělili vektory linearizované/rozštěpené, od vektroů nelinearizovaných/nerozštěpených. Z elektroforetického gelu je následně vyříznete a vyizolujete. Do přečištěného linearizovaného vektrou s lepivými konci zaligujete fosforilované oligo-dimery reprezentující cílovou oblast pro Cas9. Ligační směs transformujete metodou heat-shock do bakterií E. coli, které vysejete na kultivační plotny. Poté, co bakterie narostou do větších kolonií jednotlivé kolonie otestujete pomocí PCR, abyste ověřili, že opravdu obsahují vloženou sekvenci z oligo-dimerů.