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
原標題:北京大學iGEM團隊在2018國際大賽中再獲佳績
美國東部時間2018年10月24日至10月28日,2018 iGEM(國際基因工程機器大賽)Giant Jamboree(全球決賽) 在波士頓Hynes會議中心舉辦。北京大學代表隊(Peking)以“合成細胞器-基于相分離的多功能細胞器平臺”為主題的項目獲得金獎,并在激烈的競爭中獲得了“最佳基礎進展提名(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)”三項單項獎提名。
國際基因工程基因大賽(iGEM)起源于2003年的美國麻省理工學院(MIT),目前已經發展成為合成生物學領域頂尖的大學生科技賽事。北京大學作為中國最早參與iGEM賽事的學校,自2007年以來一直積極參加iGEM比賽,長期取得優異的成績,并在中國的iGEM社區建設中發揮著重要作用。
北京大學iGEM團隊始終堅持多元交叉和鼓勵自主創新的傳統。今年,來自生命科學學院,公共衛生學院,基礎醫學院,元培學院,物理學院,藥學院的14名本科生,全程參與并完成了文獻調研,項目設計,模型分析與實驗驗證的過程,并較為獨立地承擔起實驗室統籌,經費管理,行程安排,項目展示與網站搭建的工作。在這個過程中,同學們克服種種困難,磨練科研素質與意志品質,既獲得了個人的成長,也收獲了難得的友誼。
今年,北京大學iGEM團隊將"液液相分離"概念引入合成生物學,并藉此成功在酵母細胞中構建了多功能的無膜細胞器平臺。在細胞中,相分離能夠幫助特定的組分實現靈活的自組織,在局部創造特定的微環境,并根據生命活動的需要進行快速多變的響應。北大iGEM團隊利用模塊化的同源寡聚肽段和相互作用元件,滿足了相分離對于多價相互作用的需求,在酵母細胞中分別構建出自發形成和誘導形成的合成細胞器,實現了不同時間尺度的調控。團隊同時基于PDE模型和熒光顯微鏡實驗,對合成細胞器的形成過程進行了半定量的動力學研究,更好地理解了元件參數對系統行為的影響,挖掘精細調控細胞器的潛力。
北大iGEM團隊基于現有的成果提出了合成細胞器在生物工程中的應用,并實現了其中的部分構想。團隊成功驗證了,將相互作用元件更換為被特定小分子誘導二聚的元件后,無膜細胞器可以作為該小分子的檢測器使用,并具有靈敏的響應曲線。考慮到細胞器聚集組分和具有疏水性的特點,北大iGEM團隊基于代謝模型提出了利用合成細胞器加速生物生產的構想,并在胡蘿卜素的生產系統上驗證了可行性。除此之外,團隊還給出了包括使用光控元件,招募功能蛋白在內的幾個優化合成細胞器設計的方式,并獲得了初步的實驗驗證。
與此同時,北大iGEM團隊積極地開展了社會實踐活動。面臨生物工程日益多元、交叉的趨勢,團隊對iGEM社區歷年成員的地區、學術、研究興趣的背景進行了統計,并嘗試與不同背景的人士進行線上與線下的科學溝通。而面臨基礎研究向應用場合轉化時的困境,團隊積極思考了這一問題并在硬件和軟件上試圖提出了一些解決方案。北大iGEM團隊與國內各高校iGEM隊伍進行廣泛深入的交流合作,與四川大學、中科大,南開大學等隊伍提供了等8支隊伍開展了具體的建模與實驗的合作。參加iGEM競賽的過程中,北大隊員在世界舞臺上再次展現了北京大學優良的學術傳統和精神風貌,并與全球的合成生物學研究者進行了充分的探討與交流。
本次北京大學iGEM隊伍的指導老師是北京大學定量生物學中心歐陽頎教授,魏平研究員,林一瀚研究員。生命科學聯合中心博士研究生李承,傅偲,吳結根為項目提供了實驗技術的指導和幫助。北大iGEM得到了北京大學生命科學學院提供的經費支持,以及賀新強教授,王青松副教授的指導和幫助。返回搜狐,查看更多
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