Problematiken i korthet
Quaggamusslor är en invasiv art som ursprungligen kommer från Svarta havet. Sedan den först dök upp i Schweiz 2014 finns den nu i minst 6 schweiziska sjöar, inklusive Genèvesjön. Quaggamusslor förökar sig på ett okontrollerat sätt, vilket kan täppa till rör och orsaka många ekonomiska och miljömässiga problem. Till exempel i USA kostar skador av quaggamusslor nästan 1 miljard dollar per år. Dessutom har quaggamusslor en stor filtreringskapacitet vilket resulterar i en avsevärd minskning av plankton och alger, vilket påverkar ekosystemens näringskedjor.
Varför vi tacklar detta problem
På grund av dess inverkan på den biologiska mångfalden och på ekonomin så beslutade vi, studenter vid universitetet i Lausanne, att forma vårt projekt kring detta ämne. Vårt mål är att hitta en lösning på detta globala problem genom att arbeta med experter samt de som påverkas av quaggamusslan. Vårt projekt, kallat “Quagg’out”, är uppdelat i två delar som genomförs med hjälp av syntetisk biologi och genetisk modifiering av Escherichia coli och Pseudomonas fluorescens bakterier. Den första delen består av att döda musslorna med hjälp av giftet fitD och den andra består i att förhindra att musslorna fäster på ytor med hjälp av Zosteric Acid.
Projektets delar
FitD: Giftet fitD kodas av FitD-genen och det är känt för sina insektsdödande egenskaper, men det har också tidigare visat sig vara effektivt för att döda musslor. Giftet bildas naturligt av bakterien Pseudomonas fluorescens. För denna del av projektet följs 2 olika strategier. Den första strategin är att bilda ett annat ämne vid namnet fitG som producerar mer av fitD. Den andra strategin är att direkt öka produktionen av fitD. Båda strategier testar två metoder att bilda giftet, en metod där giftet bildas konstant och en annan metod där man kontrollerar när det bildas genom att tillsätta specifika ämnen eller när bakterien är i specifika miljöer. Kontrollerad bildning av fitD gör att man kan döda musslorna på ett mer effektivt sätt. Hur väl bakterierna kan döda musslorna kommer sedan att testas.
Zosteric Acid (ZA): Denna förening som naturligt produceras av alger är en syra som tidigare har visat sig besitta insektsdödande, svampdödande och anti-vidhäftningsegenskaper. Att förhindra vidhäftning kan därför ha en inverkan på quaggasmusslornas livslängd. För denna del av projektet använder vi en stam av E. coli som inte innehåller DNA:t för att producera de enzymer som behövs för de katalytiska stegen i produktionen av ZA. För att bilda ZA i E. coli krävs två gener, en som ger egenskapen att transportera sulfat inuti cellen och en som omvandlar sulfat till ZA. Bildandet av ZA kan kontrolleras genom tillsats av vissa ämnen, och därefter kan ZA renas och testas på musslorna.
