利用CRISPR-Cas9技术对鲍曼不动杆菌噬菌体进行改造的实验方案*

和 渊 郭雨薇

（中国人民大学附属中学 北京 100080）

STEM课程侧重于现实世界的问题解决，有科学探究或工程设计过程，培养学生运用所学知识、创造性解决问题的能力。本次课程针对噬菌体疗法杀菌谱范围窄的问题，学生应用CRISPR-Cas9设计开发了尾丝蛋白序列基因改造的噬菌体，从而改变了噬菌体与宿主结合能力，或可对临床治疗提供一定的思路和操作路径。在此过程中，学生综合运用了生物学、数学、计算机等学科知识解决问题，并与同伴合作、沟通，提问、论证等环节培养了学生创造性解决问题的能力，使之成为适应性的问题解决者。

1 问题的提出

随着抗生素的不断使用，细菌的耐药性不断增强。其中，耐药性鲍曼不动杆菌导致的流行性疾病引发了世界各地的广泛关注［1］。鲍曼不动杆菌（Acinetobacterbaumannii）可导致呼吸道感染、泌尿系统感染、烧伤后感染、败血症、伤口感染等症状［2］。近年来针对鲍曼不动杆菌的治疗难度逐渐增高，目前尚无合适的抗生素能有效抑制多重耐药性鲍曼不动杆菌的生长。在此背景下，寻找针对耐药菌的治疗方法已成为了当前研究的重中之重。近年来，一种有前景的治疗方法——噬菌体疗法逐渐发展，相比于抗生素，噬菌体疗法具有高效性和特异性等优势［3-4］。但由于噬菌体对宿主菌的识别和感染具有高度的特异性，使噬菌体杀菌谱过窄，难以广泛投入应用。

在STEM课程教学中，教师向学生介绍CRISPR-Cas9技术可进行基因编辑，学生提出“是否可利用CRISPR-Cas9技术改造噬菌体的特异性以解决鲍曼不动杆菌的抗药性”的问题，笔者认为这是一个非常值得探究的问题。……