DTU studerende stiller op i international konkurrence for syntetisk biologi med nye værktøjer til at kontrollere skimmelsvampe i bioteknologiske processer.
Kandidatstuderende fra DTU BioBuilders, et DTU Blue Dot projekt, har udviklet skimmelsvampe, som kan effektivisere produktionen af proteiner til fødevarer, vaskemidler og medicin. Derudover har de studerende udviklet computermodeller, der simulerer svampenes vækst, og undersøgt deres egenskaber på celleniveau. Projektet præsenteres ved den internationale konkurrence for syntetisk biologi, Igem, i november 2020.
”Vores resultater viser, at hvis vi fjerner udvalgte gener i skimmelsvampene, så bliver de mere effektive til at producere proteiner. Samtidig forudsiger vi, at svampene bliver lettere at anvende i industriel produktion, fordi de arrangerer sig i små klumper under produktionen fremfor at blive viklet ind i hinanden som i et garnnøgle,” siger Niels, kandidatstuderende i bioteknologi på DTU og medlem af DTU BioBuilders.
Effektiv produktion
Niels forklarer, at holdet har gennemført forsøg med deres gensplejsede skimmelsvampe i mindre fermenteringstanke, hvor de har vist sig at være effektive til at producere enzymer. De bedste svampe er udvalgt fra de ti forskellige stammer af svampe, som holdet har genmodificeret under deres projekt. Holdet har blandet brugt CRIPSR-metoden, der ved hjælp af proteiner kan fjerne eller indsætte gener i en DNA-streng.
De studerende har også udviklet en metode til at karakterisere skimmelsvampe, så den øgede produktion kan forklares ud fra ændret opbygning på celleniveau. Metoden er baseret på, at de studerende først har taget billeder i høj kvalitet af svampene med DTU Bioengineerings konfokalmikroskop og karakteriseret frekvensen af forgreninger og kompaktheden af de enkelte svampe. Derefter observerede de, at ændringer, der førte til flere forgreninger, generelt også førte til højere enzymproduktion.
Simuleringer kan give ny indsigt
De studerende har efterfølgende udviklet en model, der på baggrund af forsøgsdata kan simulere svampens vækst. Disse beregninger kan bane vejen for intelligent design af cellefabrikker, hvor forskerne, på baggrund af deres viden om et biologisk system, kan simulere den præcise opførsel, før de bygger det i virkeligheden.
DTU BioBuilders deltager i Igem-konferencen, som finder sted fra den 14. – 22. november. Tidligere år er Igem afholdt som et fysisk møde i Boston for flere tusinde studerende fra over 40 lande, men i år afvikles konferencen digitalt på grund af covid19-pandemien.
Den internationale konference for syntetisk biologi, Igem, er en uafhængig non-profit-organisation dedikeret til uddannelse og fremme af syntetisk biologi.
Igem Foundation driver to hovedprogrammer: Igem Competition, en international holdkonkurrence bestående af overvejende bachelorstuderende, der er interesseret i området syntetisk biologi, og et register over standardbiologiske dele - en voksende samling af genetiske dele, der bruges til at opbygge biologiske enheder og systemer.
Igem blev første gang udbudt i januar 2003 som et uafhængigt studiekursus ved Massachusetts Institute of Technology, MIT, hvor studerende udviklede biologiske enheder til at få celler til at blinke. Dette kursus blev en sommerkonkurrence med 5 hold i 2004. I 2019 deltog 350 hold fra mere end 40 lande.