iGEM

 

Was ist iGEM ?

iGEM Urheberrecht: iGEM

iGEM -international genetically engineered machine competition- ist ein vom MIT in Boston gegründeter internationaler Wettbewerb der synthetischen Biologie. Im Jahr 2017 nehmen über 300 studentische Teams mit selbst erarbeiteten Projekten teil und präsentieren ihre Ergebnisse im November in Boston der Öffentlichkeit und einer internationalen Fachjury, die hervorragende Projekte auszeichnet. Jedes Jahr entstehen so zwischen den Teams, Industrie, Forschungseinrichtungen und weiteren Partnern vielseitige Kooperationen.

Aber das iGEM Team Aachen beschränkt sich nicht auf synthetische Biologie, sondern kombiniert sein Projekt mit passenden Hardwareprojekten, PR-Aktivitäten und Fundraising. Um diese vielseitigen Herausforderungen meistern zu können ist das iGEM Team Aachen 2017 interdisziplinär aus 16 Studenten der Biotechnologie, Biologie, Verfahrenstechnik, Informatik und anderen Fachrichtungen zusammengesetzt, die 9 Monate zusammenarbeiten.

 

Das iGEM-Team 2018

Photo des 2018er iGEM-Teams aus Aachen Urheberrecht: iGEM team Aachen 2018

Wer sind wir?

Wir sind eine interdisziplinäre Gruppe von Studierenden, die am diesjährigen iGEM (international genetically engineered machine) Wettbewerb für synthetische Biologie teilnehmen.

In den folgenden Monaten entwickeln wir einen Hefezellen-basierten Biosensor für das Schlafhormon Melatonin. Da Melatonin eine wichtige Rolle bei Depressionen, Alzheimer und Parkinson spielt, möchten wir die Messung der Melatoninkonzentration vereinfachen. Unser Ziel ist es somit, einen günstigen Biosensor zu entwickeln.

Weitere Informationen zu uns und unserem Projekt finden Sie auf unserer Website.

 
 

Das Aachener iGEM-Projekt 2018

Wissenschaftlicher Ansatz

Unsere zwei Ansätze für den Biosensor basieren auf Melatonin-spezifischen Rezeptoren, die wir in Saccharomyces cerevisiae einbauen werden. Somit verhindern wir, dass Melatonin zuerst aus einer Speichelprobe aufgereinigt werden muss, um die Konzentration zu messen. Für die Messung der Melatoninkonzentration werden wir zwei verschiedene Systeme nutzen:

Nukleärer Rezeptor & Reportergen

Melatonin hat eine hohe Membranpermeabilität, was uns ermöglicht einen Rezeptor zu nutzen, der im Zellkern vorliegt. Die Gene, die durch den nukleären Retinoid Z Receptor (RZR) reguliert werden, sind in Hefen nicht vorhanden, sodass wir einen chimären Rezeptor konstruieren werden, über den die Expression von bekannten Reportergenen reguliert wird. Dafür werden wir RZR als Fusionsprotein mit dem menschlichen Östrogen Rezeptor alpha (ERα) exprimieren. Nachdem Melatonin am chimären Rezeptor gebunden hat, kann dieser so am estrogen receptor responsive element (ERE) binden, welches das firefly luciferase Reporter-Gen beinhaltet. Die Signalstärke der Luciferase ist dosisabhängig vom vorhandenen Liganden.

Enzyme-Fragment Complementation Assay

Für dieses Assay wollen wir uns das sogenannte β-Arrestine zu Nutze machen, welches an aktvierten G Protein gekoppelten Rezeptoren, wie dem Melatonin Rezeptor MT1, binden. Wird ein Enzym in zwei Fragmenten gebildet, so können diese, wenn sie sich zusammenfinden, wieder ein aktives Enzym bilden. In unserem Fall werden diese Fragmente als Fusionsproteine mit dem Rezeptor MT1 und dem β-Arrestin exprimiert, sodass durch die Rezeptor-Aktivierung durch Melatonin wieder ein aktives Enzym entsteht. Über die Messung der Produktbildung durch dieses Enzym wollen wir die Melatoninkonzentration bestimmen.

Bei unserem Projekt werden wir auch dieses Jahr von der Schwaneberg-Gruppe unterstützt und bedanken uns für diese Hilfe.

 
 

Das iGEM-Team 2017

Das Aachener iGEM-Team 2017 Urheberrecht: iGEM-Team Aachen 2017

Das Projekt 2017

Das iGEM Team Aachen wird sich 2017 mit einem Thema beschäftigen, das in den letzten Jahren zum globalen Problem wurde. Die Wasserknappheit und Versalzung von Süßwasser entsteht durch verschwenderischen Umgang mit Wasser und den Klimawandel und wird sich in Zukunft weiter verschärfen.

Um diesem Problem entgegen zu wirken, beschäftigt wir uns mit der Möglichkeit versalzene Abwässer ökologisch und - im Gegensatz zu bisherigen Methoden - kosten- und energiesparend von Ionen wie Natrium und Chlorid zu befreien.

 

Das Aachener iGEM-Projekt 2017

Na/Cl Transportsysteme der transgenen Hefe Urheberrecht: iGEM-Team Aachen 2017

Zu diesem Zweck möchten wir mit Hilfe der synthetischen Biologie einen Organismus genetisch modifizieren und ihn so dazu bringen diese Ionen aufzunehmen und zu speichern.

Die Backhefe Saccharomyces cerevisiae besitzt eine Salz- und Osmotoleranz und dient im diesjährigen Projekt als Modellorganismus. Die Toleranz dieses Organismus gegenüber Salzen wie NaCl basiert zum einen Teil auf dem Herauspumpen von Na+ und Cl- aus der Zelle in die Umgebung und dem Anreichern dieser Ionen in der Vakuole. Dieser natürliche Toleranzmechanismus soll nun mit Hilfe von synthetischer Biologie so verändert werden, dass der Salzefflux aus der Zelle minimiert und der Influx aus der Umgebung ins Cytosol und weiter in die Vakuole maximiert wird.

Dazu modifizieren wir in den nächsten Monaten die Transporter, die bereits in der Hefe existieren, um dessen Effizienz zu erhöhen. Außerdem wird die Regulation so verändert, dass die Zelle permanent Salz aufnimmt, auch wenn die physiologischen Auswirkungen davon eher negativ für den Organismus sind. Um den gesamten Salzaufnahmeprozess zu maximieren werden noch zusätzlich Transporter der Pflanze Arabidopsis thaliana für die Hefe angepasst, synthetisch modifiziert und in die Membranen der Hefe integriert.

Bei diesem Vorhaben werden wir auch dieses Jahr wieder durch die Schwaneberg-Gruppe unterstützt.

Weitere Informationen finden Sie unter http://2017.igem.org/Team:Aachen

 

iGEM Team 2016

iGEM_team 2016 Urheberrecht: iGEM Aachen 2016

Wir sind das iGEM Team 2016 der RWTH Aachen. iGEM steht für „international Genetically Engineered Machine” und ist ein weltweiter Wettbewerb, bei dem Studentengruppen im Rahmen der synthetischen Biologie Projekte selber planen und durchführen.

Unser Team besteht aus 16 Studierenden der Fachrichtungen Biotechnologie, Biologie, Informatik und Biomedical Engineering. Dabei umfasst dies sowohl Studierende aus den Bachelor- und Masterstudiengängen der RWTH. Wie die vergangenen iGEM Teams ist auch das Team des Jahres 2016 sehr international und setzt sich aus Studierenden aus den Ländern Deutschland, Indien und China zusammen.

Das nächste halbe Jahr werden wir uns im Rahmen unseres Projektes mit verschiedenen Möglichkeiten beschäftigen, Proteasen zu inhibieren. Dabei liegt unser Fokus auf der weit verbreiteten Protease Subtilisin. Die Inhibition soll durch Photocaging und der damit verbundenen Integration unnatürlicher Aminosäuren an verschiedenen Stellen des Proteins erreicht werden. Dazu zählt zum Beispiel die Linkersequenz, das aktive Zentrum und die Bindungstasche des Proteins.

Bei diesem Vorhaben werden wir auch dieses Jahr wieder durch die Schwaneberg Group unterstützt.

 

Verwandte Themen

 

Externe Links

  • iGEM

    iGEM-Team der RWTH Aachen