2018年3月4日,SZU-iGEM的各位成员齐聚一堂,大家都带来了自己寒假中构思的参赛项目,并以此展开角逐。
检测地沟油“新利器”---何林东
检测地沟油问题是中国一直以来公认的难题之一,但目前存在的检测地沟油的方法存在很多缺陷。鉴于此现状,我们想到了用从未有人试过的生物学的方法去解决检测地沟油难题。地沟油中存在一种叫辣椒碱的物质,特异性非常高。我们将能与辣椒碱反应的瞬时电压感受器阳离子通道(Trpv1受体)转入细菌中,使得钙离子大量进入,然后激活启动子转录人为插入的荧光蛋白基因,通过表达绿色荧光的方法让辣椒碱的刺激效应放大到人眼能分辨从而检测、判断地沟油的存在。
水华治理---余捷杭
我国水华爆发的现象越来越频繁,藻类是水华爆发的元凶。枯草芽孢杆菌产生二肽化合物bacilysin 能通过破坏光合色素和抑制 SOD活性,进而抑制光合作用和破坏藻细胞的完整性,从而表现出很强的抑制效果。通过敲除abrB可以提高合成量,增强抑制效果。因为枯草芽孢杆菌的安全性避免了传统方法造成的水体污染问题。
可合成活性维生素D的益生菌---梁晨
肠道微生态失调被证实与多种疾病相关,活性维生素D生理功能强大。在老年人以及慢性肾脏病患者体内,1-α羟化酶活性降低,致使活性维生素D合成不足,容易发生骨质疏松等疾病。枯草芽孢杆菌是肠道益生菌,细胞色素P450(CYP)105A1,R73V / R84A的双变体具有将维生素D3转化成活性维生素D的作用,向枯草芽孢杆菌中转入CYP1051,获得既能改善肠道微生态,也能促进人体对维生素D的利用。
生物处理废水---叶咏诗
主流的生物法处理废水存在功能菌繁殖速度和反应速度慢等缺点,由于枯草芽孢杆菌具有繁殖快,体积大,生命力强,易工业化,且具有一定的净水功能,我想将传统的功能菌改为枯草芽孢杆菌,并转入noc-1基因使其能合成一种具有强絮凝作用的絮凝剂原料,节约了成本并进一步实现其净水能力。
“海马”土豆---唐嘉淇
海参被誉为一种抗癌食物,其主要起抗癌、抗肿瘤作用的成分是海参腔肠中含有的海参皂苷,海参皂苷的主要成分是三萜皂苷,三萜皂苷存在于很多植物中,并且在高等植物中有比较成熟的合成途径。通过类异戊二烯途径合成,合成途径可大体分为三个阶段:前体形成、骨架构建以及后修饰。类异戊二烯到三萜皂苷的合成需要8种基因(HMGR、DXPS、DXR、SS、SE、OSCs、CYP450、UGT),马铃薯中已经含有UGT这个基因,只需要将其他的7种基因转入马铃薯,这样就可以通过马铃薯生产珍贵的海参皂苷,使这种昂贵的抗癌、抗肿瘤药物得到普及。
除蟑利器---罗鸣越
自然界中有4800余种蟑螂,其中有1%能给家庭生活带来困扰,但是目前的物理化学杀蟑方法存在除不尽杀不绝甚至造成蟑螂耐药性提升的问题。自然界中有一种真菌叫做金龟子绿僵菌,本身具有杀灭200余种昆虫的能力,但是它本身的弊端存在于时间和环境条件上(如温度光照等),于是通过生物学技术改造绿僵菌,就能加强其杀虫能力。首先通过过表达穿透虫体的几丁质酶和蛋白酶来加速真菌的侵染速度,其次为绿僵菌加入蝎神经毒素蛋白增强其杀虫能力,最后是一个自杀系统,此系统根据16年阳明大学项目改造,利用其血淋巴启动子和killerred毒蛋白制作出见光死的安全系统。
虚拟大肠杆菌---陈俊宇
薛定谔在《生命是什么》的问题中最早的认为生命的“代码脚本”犹如二进制般简单。当今人工智能的发展带动了计算需求不断增长,且随着生物信息的不断积累,使得在计算机中构建出虚拟的大肠杆菌成为可能。采用面向对象的程序设计方法,对细菌的各个功能模块进行编程,搭建通用框架;连接大肠杆菌相关数据库,从而构建iGEM通用底盘的计算机模型。
大厦幕墙改造-黄健庭
目前的大厦幕墙存在两个问题,一个是其反射光造成的光污染,另一个则是玻璃幕墙脱落对路人造成的危险。他打算以PMAA树脂为装置,该装置能使光均匀散开,从一定程度上减少光污染。再将Slc4a10与nhac基因导入耐热的枯草芽孢杆菌中,通过颜色反应定位裂缝,从而为工程师提供一定的指引,减少幕墙脱落的危险。
新型荒漠固沙蓝藻---李锦权
荒漠蓝藻作为荒漠中的先锋拓殖生物,在自然演替的过程中发挥着重要的作用。本项目利用人工改造的新型蓝藻,喷洒接种到荒漠中进行生物固沙与植被恢复。提高藻类胞外聚合物的分泌能力,使得砂粒被胶结缠绕形成生物结皮。同时,导入植物生长素iaaM基因,在一定范围内提高生长素的分泌水平,为自身甚至其他植物提供外源生长素。并构建相应过表达载体提高耐旱、耐高温等抗逆水平。利用这种荒漠蓝藻,能够加速自然演替过程,在沙土表面迅速形成一层由藻类、真菌、苔藓、地衣构成的复合生物结皮层以达到固沙以及恢复植被的目的,为未来的荒漠治理供新的方式。
光合Shewanella oneidensis MR-1微生物燃料电池---孙玮成
Shewanella oneidensis是一种被研究得比较透彻的胞外产电模式菌,它有完整的基因测序图谱、较为明确的代谢途径。而目前希瓦氏菌的碳源比较窄,限制了微生物燃料电池的应用。他提出可以将2017南丹麦大学iGEM团队用到的光依赖性休眠系统导入Shewanella oneidensis MR-1中,使其可以进行光合作用。
iGEM团队交流APP---谢筱涵、郭柔烽
历届的iGEM参赛团队缺乏一个合适易用的交流联系平台,大多数仅靠往届队员的资源人脉进行交流近距离的学习交流,与外国学校的交流联系更是少之又少。做相同或者类似项目的团队之间没有渠道了解,实验过程中遇到问题难以求助,合作范围过于狭小,难以广泛合作互助。旨在搭建一个属于iGEM比赛的交流知识问答APP,提供一个可行便捷的交流平台和构建一个属于iGEM的知乎式问答板块。



图为汇报现场

图为2018年SZU-iGEM团队全体成员合照