Bizarre bakterielle Kreationen

Jeder der schon mal gerochen hat E coli Bakterien wissen, dass sie schlecht riechen. Verdammt schlecht. Also machte sich eine Gruppe studentischer Bioingenieure am MIT daran, den Geruch dieser häufig verwendeten Laborbakterien zu versüßen. Das Team konstruierte seine Kreation aus einer Sammlung biologischer Teile – DNA-Stücke, die, wenn sie in lebende Organismen eingefügt werden, die Organismen zum Leuchten bringen, Licht erkennen und eine Reihe anderer ungewöhnlicher Funktionen ausführen können. Das Team wird dieses Wochenende seinen süß riechenden Käfer präsentieren um die internationale gentechnisch veränderte Maschine Wettbewerb (iGEM) am MIT, zusammen mit 37 anderen Studentengruppen aus der ganzen Welt.

E. coli-Bakterien, die nach reifen Bananen riechen, sind nur eines der entwickelten biologischen Geräte, die an diesem Wochenende beim Wettbewerb für synthetische Biologie präsentiert werden. (Bildnachweis: Istockphoto/Douglas Freer)

Während die Projekte größtenteils von Studenten im Grundstudium (unter Anleitung von Fakultäts- und Doktorandenberatern) durchgeführt werden, stellen die Designs einige der komplexesten biologisch konstruierten Maschinen bis heute dar – und sie versprechen, das Gebiet der synthetischen Biologie, einer neu entstehenden Disziplin, voranzutreiben die lebende Systeme aus technischer Sicht betrachtet.



Das MIT-Team zum Beispiel wirft verrückte Anwendungen für seine Technologie aus: minzig-frischer Fußpilz oder nach Bananen duftende Bäckerhefe. Aber ihr eigentliches Ziel ist die Konstruktion funktioneller biologischer Teile. Die Schlüsselidee dabei ist, eine Bibliothek zusammensetzbarer Teile zu entwickeln, die wir uns ähnlich wie Legosteine ​​vorstellen, sagt Tom Ritter, ein Ingenieur am MIT, der den Wettbewerb mit MIT Bioengineer mitbegründet hat Drew Endy . (Beide beraten das MIT-Team.) Diese Teile können zu komplexeren Teilen zusammengesetzt werden, die in vielen Fällen funktionsfähig sind, wenn sie in lebende Zellen eingesetzt werden.

Um die duftenden Bakterien zu erzeugen, suchten die Studenten nach verschiedenen Genen, die von Bakterien auf natürliche Weise hergestellte Chemikalien in chemische Vorläufer von aromatischen Verbindungen umwandeln, sowie nach Genen, die die Vorläufer in die Aromaten selbst umwandeln – Methylsalicylat, allgemein bekannt als Wintergrünöl, und Isoamylacetat, ein Bestandteil des Geruchs von reifen Bananen. Die Gene wurden dann mit genetischen Controllern verbunden, die als Promotoren bekannt sind und bestimmen, wann und wo dieses Gen aktiviert wird. Ein Gen aus einer Pflanze könnte zum Beispiel durch einen Promotor aus Bakterien kontrolliert werden.

Die verschiedenen DNA-Komponenten, die von anderen Wissenschaftlern und aus einem genetischen Depot am MIT gesammelt wurden, wurden dann in einen kreisförmigen DNA-String eingebettet und in Bakterien eingefügt. Das Endergebnis ist eine neue Sorte von E coli das duftet nach Minze und Bananen. Das Team hat auch das Gen eliminiert, das verantwortlich ist für E coli s natürlicher Gestank.


Eines der wichtigsten Ziele des Wettbewerbs ist es, die Regale der Register der biologischen Standardteile , eine Art Baumarkt für genetische Teile, der am MIT untergebracht ist. Die Idee ist, Teile und die Art und Weise, wie sie zusammengebaut werden, zu standardisieren, genauso wie elektrische und mechanische Teile, sagt Knight. Und in der Lage zu sein, den Leuten eine angemessene Sicherheit zu geben, dass die Teile, wenn sie zusammengebaut werden, so funktionieren, wie sie entworfen wurden. Im Laufe seines Projekts hat das MIT-Team etwa ein Dutzend neu hergestellter Teile zur Verwendung durch andere Mitglieder der synthetischen Biologie-Community im Register hinterlegt.

Mit zunehmender Anzahl und Komplexität der Teile können sowohl Studenten als auch Industrie- und akademische Wissenschaftler immer kompliziertere Konstruktionen erstellen. Die Größe der am iGEM-Wettbewerb 2006 eingereichten Maschinen hat sich in den letzten zwei Jahren von etwa 6.000 auf 12.000 DNA-Buchstaben verdoppelt. Diese [Projekte] stellen die größten entworfenen genetischen Systeme dar, die jemals entwickelt wurden, sagt Chris Voigt , einem Bioingenieur an der University of California, San Francisco, der eines der Studententeams berät. Zu verstehen, wie die Größe und Komplexität dieser Systeme vorangetrieben werden kann, wird sich auswirken.

Die Einreichungen zum diesjährigen Wettbewerb kommen sogar aus Afrika und Japan und umfassen eine Reihe seltsamer Kreationen. Einige sind praktisch, wie zum Beispiel ein Biosensor, der Arsenkonzentrationen zur Verwendung in verschmutzten Wells erkennen kann. Andere sind skurril, wie zum Beispiel ein bakterielles Nachtlicht, das leuchtet, wenn es dunkel wird. Die seltsamste Kreation ist vielleicht der Eintrag aus dem University of Freiberg , in Deutschland: eine mikroskopisch kleine, DNA-basierte Modelinie, vom Team Barbie Nanoatelier getauft.

wann wurde wikipedia gestartet
verbergen

Tatsächliche Technologien

Kategorie

Unkategorisiert

Technologie

Biotechnologie

Technologierichtlinie

Klimawandel

Mensch Und Technik

Silicon Valley

Computer

Mit News Magazine

Künstliche Intelligenz

Platz

Intelligente Städte

Blockchain

Reportage

Alumni-Profil

Alumni-Verbindung

Mit News Feature

1865

Meine Sicht

77 Mass Avenue

Treffen Sie Den Autor

Profile In Großzügigkeit

Auf Dem Campus Gesehen

Lerne Den Autor Kennen

Alumni-Briefe

Nicht Kategorisiert

77 Massenallee

Rechnen

Tech-Richtlinie

Lernen Sie Den Autor Kennen

Nachrichten

Wahl 2020

Mit Index

Unter Der Kuppel

Feuerwehrschlauch

Unendliche Geschichten

Pandemie-Technologieprojekt

Vom Präsidenten

Titelstory

Fotogallerie

Empfohlen