Die International Genetically Engineered Machine Competition (iGEM) zielt darauf ab, mit synthetischer Biologie, kreativ, globale Probleme zu lösen (z.B. durch nachhaltige Nahrungsmittel). Synthetische Biologie verbindet Molekularbiologie, organischer Chemie, Ingenieurwissenschaften, Nanobiotechnologie und Informationstechnik. Ziel ist es, die synthetische Biologie mit ihren Bereichen an der RUB zu implementieren um somit Innovation und eine Grundlage für folgende iGEM Teams zu schaffen. Dabei wird die Verbindung zwischen Industrie, Gesellschaft und Wissenschaft gestärkt.
Motivation
Antibiotikarückstände in Abwässern sind ein großes Problem für Gesundheit und Umwelt (1).
Die Abwasserbehandlung ist nicht effizient genug, um Antibiotika vollständig zu entfernen. Diese Antibiotikarückstände in der Umwelt fördern die Entwicklung von Resistenzen bei Bakterienstämmen (2). Antibiotikaresistente Bakterien haben negative Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit, da die Behandlung von Infektionen, die durch resistente Bakterien verursacht werden, schwierig und kostspielig ist. Wir wollen verhindern, dass Antibiotika in die Umwelt gelangen!
1: Phoon, Bao Lee, et al. "Conventional and emerging technologies for removal of antibiotics from wastewater." Journal of hazardous materials 400 (2020): 122961.
2: Karthikeyan, K. G., and Michael T. Meyer. "Occurrence of antibiotics in wastewater treatment facilities in Wisconsin, USA." Science of the total environment 361.1-3 (2006): 196-207.
Das Projekt
Unser Ziel ist es, einen Biosensor für Beta-Lactam-Antibiotika zu konstruieren, der ein fluoreszierendes Protein verwendet, um die Anwesenheit von Antibiotika anzuzeigen, sie abbaut und den erfolgreichen Abbau mit einem anderen fluoreszierenden Protein signalisiert.
Das Team
Wir sind Studenten der Biologie und Biochemie im Masterstudiengang der Ruhr-Universität-Bochum.
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Unser Projekt
Die Viehhaltung, insbesondere die der Milch- und der Fleischproduktion, trägt einen großen Teil zur CO2-Emission und damit zum Klimawandel bei. Immer mehr Menschen stellen ihre Ernährung infrage, um einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Wäre es nicht perfekt, wenn zukünftig Milchproteine hergestellt werden könnten, ohne Tiere auszubeuten?
Genau mit dieser Fragestellung haben wir uns beschäftigt und so wollen wir vegane Milchprodukte produzieren, die in ihrem Aufbau identisch mit denen der tierischen Äquivalente sind. Für die Produktion machen wir uns gentechnisch veränderte Organismen (GVOs) zunutze, wobei Bakterien und Pilze zum Einsatz kommen. Ziel ist es mittels dieser Mikroben Joghurt mit verschieden Aromen wie z.B. Vanillearoma zu produzieren.
Die genetischen Grundlagen entstammen dabei der Kuh und dem Schnabeltier.
Die durch Pilze produzierte Milch würde einen gleichwertigen Ersatz für die Personen bieten, die nicht zwangsläufig auf pflanzliche Milch umsteigen wollen, aber dennoch etwas gegen die globale Erwärmung und Ausbeutung der Tiere tun möchten. Es kann ein natürliches Endprodukt gewährleistet werden, denn obwohl die Milchproteine von genetisch veränderten Pilzen hergestellt werden, wird der Joghurt keine Spuren von GVO`s enthalten. Dieses Endprodukt wollen wir in Hinblick auf dessen Ertrag, Beschaffenheit und Geschmack untersuchen und vergleichen.
Umsetzung
Für die Produktion der verschiedenen Bestandteile der Milch wird vorerst die genetische Information für die einzelnen Proteine benötigt. Diese gewonnenen Informationen werden jeweils in ein Plasmid eingesetzt und in einem Bakterium kloniert. Die Shuttle-Vektoren werden danach in den eukaryotischen Organismus (Pilz) transformiert. Zusätzlich ermöglichen erst die posttranslationalen Modifikationen des Pilzes die korrekte Herstellung unserer gewünschten Proteine. Daraufhin erfolgt die Überproduktion der Proteine und die Herstellung der Aromen. Die gewünschten Erzeugnisse werden aufgereinigt und zu Joghurt weiterverarbeitet.
Ausführliche Portraits unseres Teams wurden ausserdem in der Faschzeitschrift BIOspektrum 06/2021 und im WDR Fernsehen veröffentlicht.
Bei weiteren Fragen oder bei Interesse zur Unterstützung, können Sie uns per E-Mail oder auf unseren Instagram- und Twitter-Kanälen kontaktieren.
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Letzte Änderung: 03. Jul. 2023
