北大igem生物计算机,北京大学iGEM团队在2018国际大赛中再获佳绩
原標(biāo)題:北京大學(xué)iGEM團(tuán)隊(duì)在2018國(guó)際大賽中再獲佳績(jī)
美國(guó)東部時(shí)間2018年10月24日至10月28日,2018 iGEM(國(guó)際基因工程機(jī)器大賽)Giant Jamboree(全球決賽) 在波士頓Hynes會(huì)議中心舉辦。北京大學(xué)代表隊(duì)(Peking)以“合成細(xì)胞器-基于相分離的多功能細(xì)胞器平臺(tái)”為主題的項(xiàng)目獲得金獎(jiǎng),并在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中獲得了“最佳基礎(chǔ)進(jìn)展提名(Nominated Best Foundational Advance) ”“最佳元件收集提名(Nominated Best Part Collection)”及“最佳新組合元件提名(Nominated Best New Composite Part)”三項(xiàng)單項(xiàng)獎(jiǎng)提名。
國(guó)際基因工程基因大賽(iGEM)起源于2003年的美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT),目前已經(jīng)發(fā)展成為合成生物學(xué)領(lǐng)域頂尖的大學(xué)生科技賽事。北京大學(xué)作為中國(guó)最早參與iGEM賽事的學(xué)校,自2007年以來(lái)一直積極參加iGEM比賽,長(zhǎng)期取得優(yōu)異的成績(jī),并在中國(guó)的iGEM社區(qū)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。
北京大學(xué)iGEM團(tuán)隊(duì)始終堅(jiān)持多元交叉和鼓勵(lì)自主創(chuàng)新的傳統(tǒng)。今年,來(lái)自生命科學(xué)學(xué)院,公共衛(wèi)生學(xué)院,基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,元培學(xué)院,物理學(xué)院,藥學(xué)院的14名本科生,全程參與并完成了文獻(xiàn)調(diào)研,項(xiàng)目設(shè)計(jì),模型分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程,并較為獨(dú)立地承擔(dān)起實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)籌,經(jīng)費(fèi)管理,行程安排,項(xiàng)目展示與網(wǎng)站搭建的工作。在這個(gè)過(guò)程中,同學(xué)們克服種種困難,磨練科研素質(zhì)與意志品質(zhì),既獲得了個(gè)人的成長(zhǎng),也收獲了難得的友誼。
今年,北京大學(xué)iGEM團(tuán)隊(duì)將"液液相分離"概念引入合成生物學(xué),并藉此成功在酵母細(xì)胞中構(gòu)建了多功能的無(wú)膜細(xì)胞器平臺(tái)。在細(xì)胞中,相分離能夠幫助特定的組分實(shí)現(xiàn)靈活的自組織,在局部創(chuàng)造特定的微環(huán)境,并根據(jù)生命活動(dòng)的需要進(jìn)行快速多變的響應(yīng)。北大iGEM團(tuán)隊(duì)利用模塊化的同源寡聚肽段和相互作用元件,滿足了相分離對(duì)于多價(jià)相互作用的需求,在酵母細(xì)胞中分別構(gòu)建出自發(fā)形成和誘導(dǎo)形成的合成細(xì)胞器,實(shí)現(xiàn)了不同時(shí)間尺度的調(diào)控。團(tuán)隊(duì)同時(shí)基于PDE模型和熒光顯微鏡實(shí)驗(yàn),對(duì)合成細(xì)胞器的形成過(guò)程進(jìn)行了半定量的動(dòng)力學(xué)研究,更好地理解了元件參數(shù)對(duì)系統(tǒng)行為的影響,挖掘精細(xì)調(diào)控細(xì)胞器的潛力。
北大iGEM團(tuán)隊(duì)基于現(xiàn)有的成果提出了合成細(xì)胞器在生物工程中的應(yīng)用,并實(shí)現(xiàn)了其中的部分構(gòu)想。團(tuán)隊(duì)成功驗(yàn)證了,將相互作用元件更換為被特定小分子誘導(dǎo)二聚的元件后,無(wú)膜細(xì)胞器可以作為該小分子的檢測(cè)器使用,并具有靈敏的響應(yīng)曲線??紤]到細(xì)胞器聚集組分和具有疏水性的特點(diǎn),北大iGEM團(tuán)隊(duì)基于代謝模型提出了利用合成細(xì)胞器加速生物生產(chǎn)的構(gòu)想,并在胡蘿卜素的生產(chǎn)系統(tǒng)上驗(yàn)證了可行性。除此之外,團(tuán)隊(duì)還給出了包括使用光控元件,招募功能蛋白在內(nèi)的幾個(gè)優(yōu)化合成細(xì)胞器設(shè)計(jì)的方式,并獲得了初步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
與此同時(shí),北大iGEM團(tuán)隊(duì)積極地開展了社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。面臨生物工程日益多元、交叉的趨勢(shì),團(tuán)隊(duì)對(duì)iGEM社區(qū)歷年成員的地區(qū)、學(xué)術(shù)、研究興趣的背景進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),并嘗試與不同背景的人士進(jìn)行線上與線下的科學(xué)溝通。而面臨基礎(chǔ)研究向應(yīng)用場(chǎng)合轉(zhuǎn)化時(shí)的困境,團(tuán)隊(duì)積極思考了這一問(wèn)題并在硬件和軟件上試圖提出了一些解決方案。北大iGEM團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)各高校iGEM隊(duì)伍進(jìn)行廣泛深入的交流合作,與四川大學(xué)、中科大,南開大學(xué)等隊(duì)伍提供了等8支隊(duì)伍開展了具體的建模與實(shí)驗(yàn)的合作。參加iGEM競(jìng)賽的過(guò)程中,北大隊(duì)員在世界舞臺(tái)上再次展現(xiàn)了北京大學(xué)優(yōu)良的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)和精神風(fēng)貌,并與全球的合成生物學(xué)研究者進(jìn)行了充分的探討與交流。
本次北京大學(xué)iGEM隊(duì)伍的指導(dǎo)老師是北京大學(xué)定量生物學(xué)中心歐陽(yáng)頎教授,魏平研究員,林一瀚研究員。生命科學(xué)聯(lián)合中心博士研究生李承,傅偲,吳結(jié)根為項(xiàng)目提供了實(shí)驗(yàn)技術(shù)的指導(dǎo)和幫助。北大iGEM得到了北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院提供的經(jīng)費(fèi)支持,以及賀新強(qiáng)教授,王青松副教授的指導(dǎo)和幫助。返回搜狐,查看更多
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