211service.com
Keistas bakterijų kūrinys
Kiekvienas, kuris kada nors užuodė E. coli bakterijos žino, kad jos blogai kvepia. Žiauriai blogai. Taigi, MIT studentų bioinžinierių grupė nusprendė pasaldinti šios dažnai naudojamos laboratorinės bakterijos kvapą. Komanda sukūrė savo kūrinį iš biologinių dalių rinkinio – DNR bitų, kurie, įterpti į gyvus organizmus, gali priversti organizmus švytėti, aptikti šviesą ir atlikti daugybę kitų neįprastų funkcijų. Komanda demonstruos savo saldžiai kvepiančią klaidą šį savaitgalį Tarptautinė genetiškai modifikuota mašina konkurse (iGEM) MIT kartu su 37 kitomis studentų grupėmis iš viso pasaulio.
E. coli bakterijos, sukurtos taip, kad kvepėtų prinokusiais bananais, yra tik vienas iš sukurtų biologinių prietaisų, kurie bus pristatyti šio savaitgalio sintetinės biologijos konkurse. (Kreditas: „Istockphoto“ / „Douglas Freer“)
Nors projektus daugiausia vykdo bakalauro studijų studentai (su dėstytojų ir magistrantūros konsultantų patarimais), dizainai yra sudėtingiausios iki šiol biologiškai sukurtos mašinos ir jie žada tęsti sintetinės biologijos, naujai atsirandančios disciplinos, sritį. kuri žvelgia į gyvas sistemas inžineriniu požiūriu.
Pavyzdžiui, MIT komanda išmeta keistus savo technologijos pritaikymus: mėtinį šviežią pėdų grybelį arba kepimo mieles, kvepiančias bananais. Tačiau tikrasis jos tikslas yra funkcinių biologinių dalių sukūrimas. Pagrindinė mintis čia yra sukurti sudėtinių dalių biblioteką, apie kurią galvojame taip pat, kaip apie „Lego“ kaladėles. Tomas Knightas, MIT inžinierius, kuris kartu su MIT bioinžinieriumi įkūrė konkursą Drew Endy . (Abu pataria MIT komandai.) Šios dalys gali būti surinktos į sudėtingesnes dalis, kurios daugeliu atvejų yra funkcionalios, kai įterpiamos į gyvas ląsteles.
Kurdami kvapiąsias bakterijas, mokiniai ieškojo skirtingų genų, kurie natūraliai bakterijų gaminamas chemines medžiagas paverčia cheminiais aromatinių junginių pirmtakais, taip pat genų, kurie pirmtakus paverčia pačiais aromatiniais junginiais – metilo salicilatu, paprastai žinomu kaip žiemkenčių aliejus, izoamilo acetatas, prinokusių bananų kvapo komponentas. Tada genai buvo prijungti prie genetinių valdiklių, žinomų kaip promotoriai, kurie nustato, kada ir kur tas genas yra įjungtas. Pavyzdžiui, augalo geną gali kontroliuoti bakterijų promotorius.
Įvairūs DNR komponentai, surinkti iš kolegų mokslininkų ir iš MIT esančios genetinės saugyklos, buvo įterpti į apskritą DNR eilutę ir įterpti į bakterijas. Galutinis rezultatas – nauja atmaina E. coli kad kvepia mėtomis ir bananais. Komanda taip pat pašalino geną, atsakingą už E. coli natūralus kvapas.
Vienas iš svarbiausių konkurso tikslų – sukaupti lentynas Standartinių biologinių dalių registras MIT yra tam tikra genetinių dalių techninės įrangos parduotuvė. Idėja yra standartizuoti dalis ir jų sujungimo būdą, lygiai taip pat, kaip standartizuojamos elektrinės ir mechaninės dalys, sako Knight. Ir suteikti žmonėms pagrįstą garantiją, kad sudėtos dalys veiks taip, kaip buvo suprojektuotos. Vykdydama projektą, MIT komanda į registrą įtraukė apie tuziną naujai pagamintų dalių, kad galėtų naudoti kiti sintetinės biologijos bendruomenės nariai.
Didėjant dalių skaičiui ir sudėtingumui, tiek studentai, tiek pramonė ir akademiniai mokslininkai gali kurti vis sudėtingesnius projektus. Į 2006 m. iGEM konkursą įtrauktų mašinų dydis per pastaruosius dvejus metus padvigubėjo – nuo maždaug 6 000 iki 12 000 DNR raidžių. Šie [projektai] yra didžiausios kada nors sukurtos genetinės sistemos, sako Chrisas Voigtas , bioinžinierius iš Kalifornijos universiteto San Franciske, kuris konsultuoja vieną iš studentų komandų. Supratimas, kaip padidinti šių sistemų dydį ir sudėtingumą, turės įtakos.
Šių metų konkurse pateikiami darbai iš Afrikos ir Japonijos, o juose bus daug keistų kūrinių. Kai kurie iš jų yra praktiški, pavyzdžiui, biosensorius, galintis aptikti arseno koncentraciją, skirtą naudoti užterštuose šuliniuose. Kiti yra įnoringesni, pavyzdžiui, bakterinė naktinė lemputė, kuri šviečia sutemus. Ko gero, keisčiausias kūrinys yra įrašas iš Freibergo universitetas , Vokietijoje: mikroskopinė, DNR pagrindu pagaminta drabužių linija, kurią komanda pavadino Barbie Nanoatelier.