The Transcriptome skapades som ett samarbete mellan iGEM lag från Lausanne, Schweiz, och Göteborg, Sverige, under 2020 som en plattform för att dela vetenskap. Sedan dess har det varit ett sätt för våra två lag att berätta om sina projekt och andra intressanta upptäckter inom syntetisk biologi. Även i år har iGEM Chalmers-Göteborg och iGEM UNIL bestämt sig för att fortsätta traditionen och ta tillbaka The Transcriptome igen!!!
Varje tisdag kommer vi skriva om nya eller relevanta upptäckter som skett inom syntetisk biologi och biologi generellt. Vi är så exalterade över att väcka bloggen till liv på nytt för tredje året i rad och dela vår passion för vetenskap med världen! Så håll ögonen öppna för nya inlägg varje vecka och glöm inte bort att skriva upp er på mail-listan så att ni aldrig missar nya inlägg!!
iGEM tävlingen
iGEM står för “Internationally genetically engineered machine” (Internationell genetiskt modifierad maskin) och är en tävling där studenter runt om i världen tävlar mot varandra om medaljer och priser genom att med de allra senaste metoderna inom syntetisk biologi designa, bygga, och testa sina projekt. Studenterna designar och modifierar mikroorganismer genetiskt för att komma fram till nya lösningar på riktiga problem i världen, exempelvis inom kategorier så som hälsa, miljö, mat och näring och produktion. Målet med projekten är att hitta lösningar på global eller lokala problem och ha en positiv inverkan på världen. I år deltar 361 lag från 46 olika länder i iGEM.
För mer information om iGEM, besök deras officiella hemsida: https://igem.org/
Chalmers-Göteborgslaget 2022
I år består Chalmers-göteborgslaget av 13 ambitiösa studenter med bakgrunder inom bioteknik, matematik, kemi och mikrobiologi. Genom att vara en del av iGEM hoppas vi få utforska vad som går att åstadkomma med syntetisk biologi och samtidigt förbättra vårt samhälle på något sätt. Vi brukar spendera våra raster på att spela sällskaps- och kortspel.
Målet med Chalmers-Göteborgslagets projekt i år är att framställa ett diagnostiseringsverktyg för parasitsjukdomen Schistosomiasis, också kallad Snäckfeber. Schistosomiasis är klassad som en försummad tropisk sjukdom (Neglected tropical diseases eller kort NTD) av WHO vilket är en grupp på 20 sjukdomar som är vanligast i tropiska delar av världen där problem med hygien är vanliga (1). NTDs påverkar mer än en miljard människor varje år och har allvarlig påverkan på hälsa, ekonomi och samhälle i påverkade områden (2). Det som kategoriserar sjukdomarna som “försummade” är att de nästan varit helt frånvarande från Globala hälsoagendor, vilket betyder att väldigt lite forskning bedrivits på dessa sjukdomar samt att få ansträngningar gjorts för att eliminera dem.
Till många av de försummade tropiska sjukdomarna finns effektiva och billiga läkemedel faktiskt tillgängliga (3). “Men vad bra” tänker du säkert. “Bota dem bara så är problemet löst!”. Men det är inte så lätt, tyvärr. Utmaningen ligger i att diagnostisera individerna snarare än att förse dem med behandling. Det här hindret har också bidragit till utveckling av resistans mot läkemedlen på grund av utbredd användning av storskalig förebyggande behandling av befolkningen i drabbade områden (3). Problemet är att testerna är dyra och besvärliga och kräver ofta speciell utrustning som bara finns tillgänglig på labb (4). Många går därför odiagnostiserade och utan behandling under långa tidsperioder vilket har lett till ökad spridning av sjukdomen även om läkemedel finns tillgängliga.
För att lösa det här problemet ämnar iGEM Chalmers-Gothenburg att skapa ett lättanvänt, billigt och snabbt diagnostiseringsverktyg som kan tillåta individer att testas i större utsträckning utan att förlora resultatets tillförlitlighet. Vi kallar vår design för MoD3, kort för Modular DNA Detecting Device (Svenska: Modulär DNA-detekteringsapparat). MoD3 är ett test som kan detektera DNA från parasiten i mänskligt saliv och ge ett resultat som är synligt för det mänskliga ögat genom att färga provet blått eller lila. Genom att detektera DNA kan MoD3 korrekt och noggrant diagnostisera en infektion vid ett mycket tidigare stadie av sjukdomsförloppet än existerande metoder som förlitar sig på att detektera ägg från avföring. Att kunna behandla individer i ett tidigare stadie av sjukdomsförloppet kommer förhindra individen från att utveckla allvarliga symptom samt hindra patienten från att sprida sjukdomen.
UNIL laget 2022
Laget från Universitetet i Lausanne består av andra- och tredjeårsstudenter inom biologi. De tycker alla att syntetisk biologi är en mycket intressant infallsvinkel för att angripa problem inom biologi. Därför har 14 studenter i år valt att gå med i iGEM äventyret.
UNIL laget hade många galna idéer från början. Till sist bestämde vi oss för att det var på temat miljö som vi ville agera. Efter lite efterforskning insåg vi att något behövde göras åt invasiva arter och vårt val föll snabbt på quaggamusslorna. Quaggamusslorna (Dreissena rostriformis bugensis) härstammar från östra Europa och frodas i Schweizs sjöar där den värst drabbade sjön är Lake of Constance.
Problemen med musslorna är följande:
- Förstörelse av lokala ekosystem samt höga kostnader för att rengöra vattenledningar för dricksvatten.
- Musslorna förökar sig genom hela året eftersom deras reproduktion kan ske redan vid 5°C.
- Det stora antalet quaggamusslor har lett till en intensiv filtrering av vattnet vilket lämnar mycket lite näring kvar i det ursprungliga ekosystemet.
- Nedsmutsning av färskvattenkällor. Musslorna återfinns på ett vattendjup upp till 180m och därför når de vattenledningarna för dricksvattensystemet som ligger på 60 meters djup.
Vi har valt att fokusera vårt projekt på problemet med vattenledningarna. Förutom att musslorna frodas på samma djup som ledningarna fäster de också väldigt lätt till ledningarnas yta på grund av att musslorna är mycket bra på att fixera sig till olika material. Detta resulterar i att rören måste rengöras oftare vilket är en dyr process som också snabbt blir meningslös (5) på grund av att musslorna snabbt kommer tillbaka. Nuvarande lösningar är att rengöra rören för hand, använda aktivt kol eller klor och andra kemikalier (6).
Eftersom dessa metoder antingen är dyra eller oacceptabla ur miljösynpunkt som långsiktiga lösningar kom vi på vårt projekt – Quagg’out – för att lösa problemet! Vi har valt att tackla problemet från två infallsvinklar: förhindra musslornas fixering till rören och borttagande av musslor från rören.
Först och främst har våra efterforskningar visat att om musslorna utsätts för zosterinsyra (zosteric acid) (7) kan förhindra deras fixering till ytor. Vi kommer därför modifiera E. coli bakterier för att producera zosterinsyra och testa olika koncentrationer och applikationer av produkten.
En andra strategi för att förhindra spridningen av quaggamusslor är att förgifta dem genom att använda FitD (8). FitD är ett gift som produceras naturligt av P. Fluorescens och är välstuderad som insektsmedel. Målet med vårt projekt är att överuttrycka detta gift i P. fluorescens. Produkten skulle sedan appliceras på ytor invaderade av musslor för att eliminera de stora kolonierna som formats. Dessa två angreppspunkter kommer samverka för att göra det möjligt att minska påverkan som quaggamusslorna har på vattenledningar, både finansiellt och i termer om hälsa.
Vad händer härnäst?
Vi är så exalterade över vad som kommer hända framöver och vi ser fram emot att dela detta ämne som vi är så passionerade över med er!
Om du vill veta mer om iGEM-tävlingen och oss så kommer “Om oss” sidan snart bli uppdaterad med det här årets lag! Om du är intresserad av våra projekt och hur våra metoder fungerar kommer webbsidor publiceras om respektive projekt senare den här hösten.
Vi ses nästa vecka!
Källor
[1] https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/schistosomiasis
[2] https://www.who.int/health-topics/neglected-tropical-diseases#tab=tab_2
[4] https://www.cdc.gov/parasites/schistosomiasis/diagnosis.html
[5] Maison de la Rivière
[6] (Association suisse du gaz et des eaux SVGW, 2021)
[7] (C.B. Jendresen , A.T. Nielsen)
[8] (Maria Péchy-Tarr, Naomi Borel, Peter Kupferschmied, Vincent Turner, Olivier Binggeli, Dragica Radovano, Monika Maurhofer and Christoph Keel)
Hej! Det är jag som är Emy!
Jag är del av Chalmers-Göteborgs lag 2022.
Syntetisk biologi är något av det coolaste jag vet. Jag skriver på den här bloggen i hopp om att du kommer tycka att det är lika häftigt som jag när du får höra om allt som kan, och har åstadkommits med genetiskt modifierad mikroorganismer. Det är så sjukt häftigt!