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Team:Goettingen/main deu
From 2012.igem.org
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Im November 2011 hörten die meisten Studenten von uns das erste Mal von dem Wettbewerb iGEM. | Im November 2011 hörten die meisten Studenten von uns das erste Mal von dem Wettbewerb iGEM. | ||
Erik, inspiriert von den enthusiastischen Erzählungen seiner früheren Mitstudierenden, suchte Gleichgesinnte an seiner neuen Universität, die | Erik, inspiriert von den enthusiastischen Erzählungen seiner früheren Mitstudierenden, suchte Gleichgesinnte an seiner neuen Universität, die | ||
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Er beschrieb die Idee des Wettbewerbs jedem, der bereitwillig war zu zuhören. Es dauerte nicht lange fünf andere interssierte Studenten zu finden. | Er beschrieb die Idee des Wettbewerbs jedem, der bereitwillig war zu zuhören. Es dauerte nicht lange fünf andere interssierte Studenten zu finden. | ||
Somit war das sogenannte Organisationsteam des ersten iGEM Teams der Göttinger Universität gegründet. | Somit war das sogenannte Organisationsteam des ersten iGEM Teams der Göttinger Universität gegründet. | ||
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Glücklicherweise, war der iGEM Wettbewerb unter den Göttinger Professoren bestens bekannt und das Team fand seine ersten Unterstützer: | Glücklicherweise, war der iGEM Wettbewerb unter den Göttinger Professoren bestens bekannt und das Team fand seine ersten Unterstützer: | ||
Prof. Heinz Neumann, Arbeitsgruppenleiter spezialisiert auf Synthetische Biologie, und Prof. Jörg Stülke aus der Abteilung der Generellen und Angewandte | Prof. Heinz Neumann, Arbeitsgruppenleiter spezialisiert auf Synthetische Biologie, und Prof. Jörg Stülke aus der Abteilung der Generellen und Angewandte | ||
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Die nächste Hürde bestand darin ein Projekt zu finden, das interessant und auch realisierbar ist. Nach vielem Hin- und Her mit vielen ausdauerenden Diskussionen, | Die nächste Hürde bestand darin ein Projekt zu finden, das interessant und auch realisierbar ist. Nach vielem Hin- und Her mit vielen ausdauerenden Diskussionen, | ||
Prof. Neumann presäntierte das perfekte Projekt: "Homing Coli"! | Prof. Neumann presäntierte das perfekte Projekt: "Homing Coli"! | ||
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Nach vielen Rückschlägen, wie der Suche nach einem geeigneten Labor, um das Projekt zu realisieren, begann die Suche nach zusätzlichen Teammitgliederen. | Nach vielen Rückschlägen, wie der Suche nach einem geeigneten Labor, um das Projekt zu realisieren, begann die Suche nach zusätzlichen Teammitgliederen. | ||
Die neuen Mitglieder waren schnell gefunden, was den Start für das erste iGEM Team der Universität Göttingen… Auf dem folgenden Bild können Sie unseren Zeitstrahl | Die neuen Mitglieder waren schnell gefunden, was den Start für das erste iGEM Team der Universität Göttingen… Auf dem folgenden Bild können Sie unseren Zeitstrahl | ||
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Hier finden Sie alles, was Sie über "Homing Coli" wissen müssen und Sie haben die Möglichkeit, Wissen über Chemotaxis zu erhalten! | Hier finden Sie alles, was Sie über "Homing Coli" wissen müssen und Sie haben die Möglichkeit, Wissen über Chemotaxis zu erhalten! | ||
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| - | Besuchen Sie unsere | + | Besuchen Sie unsere [[Team:Goettingen/Team_deu|Teamseite]], um uns, das iGEM Team Göttingen, und Unterstützer und Advisor näher kennenzulernen! |
| - | Und letztendlich vergessen Sie nicht unser Maskottchen | + | Und letztendlich vergessen Sie nicht unser Maskottchen [[Team:Goettingen/Human_Practice/Flash_coli|Flash Coli]] zu betrachten! Er hat immer einige interessante Geschichten zu |
erzählen und braucht IHRE Hilfe, um die schrecklichen Phagen zu bekämpfen! | erzählen und braucht IHRE Hilfe, um die schrecklichen Phagen zu bekämpfen! | ||
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| - | + | Sie sind herzlich eingeladen, unsere Seite zu erkunden! | |
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<i>Escherichia coli</i> ist ein häufig verwendeter Modelorganismus, der sich durch zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften auszeichnet. | <i>Escherichia coli</i> ist ein häufig verwendeter Modelorganismus, der sich durch zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften auszeichnet. | ||
Zu diesen zählen unter anderem eine kurze Generationszeit und eine verhältnismäßig einfache Anwendbarkeit von gentechnischen Methoden. | Zu diesen zählen unter anderem eine kurze Generationszeit und eine verhältnismäßig einfache Anwendbarkeit von gentechnischen Methoden. | ||
Der größte Teil der im Labor eingesetzten <i>E. coli</i> Stämme zeigt nur eine geringe Mobilität. Die essentielle Komponente für | Der größte Teil der im Labor eingesetzten <i>E. coli</i> Stämme zeigt nur eine geringe Mobilität. Die essentielle Komponente für | ||
| - | + | Beweglichkeit sind die sogenannten Flagellen, die durch einen intrazellulären molekularen Motor in rotierende Bewegungen | |
| - | + | versetzt werden und dadurch die Fortbewegung der Zelle ermöglichen. Demzufolge ist in den meisten Fällen die Ursache für die mangelnde Beweglichkeit der Laborstämme eine Beeinträchtigung der Flagellen. | |
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Unser Ziel ist es auf speziellen Agarplatten einen <i>E. coli</i> Stamm mit erhöhtem Schwimmverhalten zu erzeugen. | Unser Ziel ist es auf speziellen Agarplatten einen <i>E. coli</i> Stamm mit erhöhtem Schwimmverhalten zu erzeugen. | ||
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Aufbau von Flagellen beteiligt sind, überzuexprimieren. Anschließend werden die schnellsten<i> E. coli</i> Stämme selektiert | Aufbau von Flagellen beteiligt sind, überzuexprimieren. Anschließend werden die schnellsten<i> E. coli</i> Stämme selektiert | ||
und weitergehend verbessert. Um <i>E. coli</i>s mit einer erhöhten Mobilität effektiv zu selektieren, wird parallel ein spezielles | und weitergehend verbessert. Um <i>E. coli</i>s mit einer erhöhten Mobilität effektiv zu selektieren, wird parallel ein spezielles | ||
| - | Selektionsverfahren entwickelt. | + | Selektionsverfahren entwickelt. |
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Welchen Nutzen haben aber nun diese schnellen <i>E. coli</i>s? Diese Frage kann beantwortet werden, wenn man zusätzlich die Fähigkeit | Welchen Nutzen haben aber nun diese schnellen <i>E. coli</i>s? Diese Frage kann beantwortet werden, wenn man zusätzlich die Fähigkeit | ||
| - | + | von Bakterien betrachtet, bestimmte Substanzen in ihrer Umgebung mittels sogenannter Chemorezeptoren wahrzunehmen. Dieser als | |
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| - | + | [[File:Homingcoli.jpg|600px|thumb|center|<html><a href="http://jb.asm.org/content/186/22/7529.full">Clive S. Barker <i> et al. </i> (2004). Erhöhte Bewegung von <i> Escherichia coli </i> nach dem Einfügen eines Sequenzelements in den Regulationsbereich von dem flhD-Operons. Journal of Bacteriology, Vol. 186: 7529-7537.</a></html>]] | |
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| - | Erhöhte Bewegung von <i> Escherichia coli </i> nach dem Einfügen eines Sequenzelements in den Regulationsbereich von dem flhD-Operons. Journal of Bacteriology, Vol. 186: 7529-7537.</a> </ | + | |
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Die synthetische Biologie ist ein interdisziplinärer Wissenschaftsbereich, der sich derzeit noch im Anfangsstadium seiner | Die synthetische Biologie ist ein interdisziplinärer Wissenschaftsbereich, der sich derzeit noch im Anfangsstadium seiner | ||
| - | + | Entwicklung befindet. Die Verknüpfung vieler verschiedener Wissenschaften miteinander macht die synthetische Biologie zu | |
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Diese Kombination unterschiedlicher Wissenschaften ermöglicht die Betrachtung der Zusammenhänge von biologischem | Diese Kombination unterschiedlicher Wissenschaften ermöglicht die Betrachtung der Zusammenhänge von biologischem | ||
Design und Funktionalität aus einer ganz neuen Perspektive. | Design und Funktionalität aus einer ganz neuen Perspektive. | ||
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Die anschließende Einführung des synthetischen Konstrukts in lebende Zellen kann entweder zum Ersatz des originalen | Die anschließende Einführung des synthetischen Konstrukts in lebende Zellen kann entweder zum Ersatz des originalen | ||
Zellbestandteils führen oder die Zelle mit zusätzlichen Elementen versorgen, die kooperativ oder mehr oder weniger autonom agieren können. | Zellbestandteils führen oder die Zelle mit zusätzlichen Elementen versorgen, die kooperativ oder mehr oder weniger autonom agieren können. | ||
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| - | (<b>C</b>) Eine Alternative ist die Neuverschaltung (rote Linie) der endogenen Kreisläufe um neue Verbindungen zu bekommen. | + | [[File:SynbioGoe.jpg|600px|thumb|center|Nach Nandagopaland and Elowitz (2011). Die Zusammenhänge der Synthetischen Biologie. Wild-Typ Zellen (<b>A</b>) können auf zwei verschiedenen Arten manipuliert werden. (<b>B</b>) Autonome synthetische Kreisläufe, welche ektopische Komponenten enthalten, werden in die Zelle eingeführt. Diese Kreisläufe führen eine Funktion aus (rote Pfeile), welche unabhängig von dem endogenen Kreislauf abläuft (schwarze Pfeile). Allerdings können unbekannte Interaktionen mit der Wirtszelle unbekannte Funktionen oder Effekte hervorrufen (violette Pfeile). (<b>C</b>) Eine Alternative ist die Neuverschaltung (rote Linie) der endogenen Kreisläufe um neue Verbindungen zu bekommen. (<b>D</b>) Um diesen Aspekt der synthetischen Manipulation zu erweitern, können synthetische Kreisläufe in die passenden neuverschalteten endogenen Kreisläufen integriert werden, um eine zusätzlcihe Funktion einzufügen. Ziel von diesem Programm ist die Fähigkeit zu designen und konstruieren [von Stoffen]. (<b>E</b>) Synthetische Kreisläufe, welche endogene Kreisläufe ersetzen, oder (<b>F</b>) vollständig autonome Kreisläufe, welche beide unabhängig in der Wirtszelle funktionieren. <html><a href="http://www.its.caltech.edu/~haylab/research/SBReview2011.pdf">Nagarajan Nandagopal and Michael B. Elowitz. (2011). Synthetic Biology: Integrated Gene Circuits. SCIENCE, Vol. 333: 1244-1248.</a></html>]] |
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Revision as of 14:21, 21 September 2012
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Welcome to iGEM GöttingenIm November 2011 hörten die meisten Studenten von uns das erste Mal von dem Wettbewerb iGEM. Erik, inspiriert von den enthusiastischen Erzählungen seiner früheren Mitstudierenden, suchte Gleichgesinnte an seiner neuen Universität, die den Elan haben ein ganzes Projekt im Bereich Synthetischer Biologie zu organisieren. Er beschrieb die Idee des Wettbewerbs jedem, der bereitwillig war zu zuhören. Es dauerte nicht lange fünf andere interssierte Studenten zu finden. Somit war das sogenannte Organisationsteam des ersten iGEM Teams der Göttinger Universität gegründet. Glücklicherweise, war der iGEM Wettbewerb unter den Göttinger Professoren bestens bekannt und das Team fand seine ersten Unterstützer: Prof. Heinz Neumann, Arbeitsgruppenleiter spezialisiert auf Synthetische Biologie, und Prof. Jörg Stülke aus der Abteilung der Generellen und Angewandte Mikrobiologie. Die nächste Hürde bestand darin ein Projekt zu finden, das interessant und auch realisierbar ist. Nach vielem Hin- und Her mit vielen ausdauerenden Diskussionen, Prof. Neumann presäntierte das perfekte Projekt: "Homing Coli"! Nach vielen Rückschlägen, wie der Suche nach einem geeigneten Labor, um das Projekt zu realisieren, begann die Suche nach zusätzlichen Teammitgliederen. Die neuen Mitglieder waren schnell gefunden, was den Start für das erste iGEM Team der Universität Göttingen… Auf dem folgenden Bild können Sie unseren Zeitstrahl begutachten.  Wenn Sie an dem iGEM Wettbewerb, dem BioBrickkonzept und - am wichtigsten - unserem Projekt interessiert sind, sehen Sie sich gerne um. Hier finden Sie alles, was Sie über "Homing Coli" wissen müssen und Sie haben die Möglichkeit, Wissen über Chemotaxis zu erhalten! Besuchen Sie unsere Teamseite, um uns, das iGEM Team Göttingen, und Unterstützer und Advisor näher kennenzulernen! Und letztendlich vergessen Sie nicht unser Maskottchen Flash Coli zu betrachten! Er hat immer einige interessante Geschichten zu erzählen und braucht IHRE Hilfe, um die schrecklichen Phagen zu bekämpfen! Sie sind herzlich eingeladen, unsere Seite zu erkunden! Homing ColiEscherichia coli ist ein häufig verwendeter Modelorganismus, der sich durch zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften auszeichnet. Zu diesen zählen unter anderem eine kurze Generationszeit und eine verhältnismäßig einfache Anwendbarkeit von gentechnischen Methoden. Der größte Teil der im Labor eingesetzten E. coli Stämme zeigt nur eine geringe Mobilität. Die essentielle Komponente für Beweglichkeit sind die sogenannten Flagellen, die durch einen intrazellulären molekularen Motor in rotierende Bewegungen versetzt werden und dadurch die Fortbewegung der Zelle ermöglichen. Demzufolge ist in den meisten Fällen die Ursache für die mangelnde Beweglichkeit der Laborstämme eine Beeinträchtigung der Flagellen. Unser Ziel ist es auf speziellen Agarplatten einen E. coli Stamm mit erhöhtem Schwimmverhalten zu erzeugen. Dazu werden gerichtete Mutagenese-Techniken angewendet, um Regulatoren der Beweglichkeit und Proteine, die an dem Aufbau von Flagellen beteiligt sind, überzuexprimieren. Anschließend werden die schnellsten E. coli Stämme selektiert und weitergehend verbessert. Um E. colis mit einer erhöhten Mobilität effektiv zu selektieren, wird parallel ein spezielles Selektionsverfahren entwickelt. Welchen Nutzen haben aber nun diese schnellen E. colis? Diese Frage kann beantwortet werden, wenn man zusätzlich die Fähigkeit von Bakterien betrachtet, bestimmte Substanzen in ihrer Umgebung mittels sogenannter Chemorezeptoren wahrzunehmen. Dieser als Chemotaxis bezeichnete Vorgang ermöglicht diesen Organismen sich auf bestimmte Substanzen zu zubewegen. Die Kombination von Geschwindigkeit und Chemotaxis kann genutzt werden, um E. coli Stämme zu identifizieren, die interessante chemische Verbindungen erkennen können. Somit könnte eine leichte und effektive Methode für die Detektion von Verunreinigungen, Toxinen oder sogar Tumorzellen bereitgestellt werden. Synthetic BiologyDie synthetische Biologie ist ein interdisziplinärer Wissenschaftsbereich, der sich derzeit noch im Anfangsstadium seiner Entwicklung befindet. Die Verknüpfung vieler verschiedener Wissenschaften miteinander macht die synthetische Biologie zu einem interessanten und einzigartigen Forschungsgebiet. Hier treffen nicht nur Biologie, Chemie und Physik aufeinander, sondern unter anderem auch molekulare Genetik, Informatik und Ingenieurswissenschaften. Diese Kombination unterschiedlicher Wissenschaften ermöglicht die Betrachtung der Zusammenhänge von biologischem Design und Funktionalität aus einer ganz neuen Perspektive. Klassische Untersuchungsansätze beschränken sich lediglich auf die Betrachtung einer Struktur und deren Funktion mit dem Ziel eventuelle Zusammenhänge zu identifizieren und zu erklären. Neuerdings wird die entgegengesetzte Herangehensweise eingesetzt und Gen-Bausteine ("bio-bricks") werden gezielt konstruiert, um eine bestimmte Funktion auszuführen. Diese Konstrukte zeichnen sich durch ein standardisiertes, modulares Design aus, das deren Anwendung enorm vereinfacht. Die anschließende Einführung des synthetischen Konstrukts in lebende Zellen kann entweder zum Ersatz des originalen Zellbestandteils führen oder die Zelle mit zusätzlichen Elementen versorgen, die kooperativ oder mehr oder weniger autonom agieren können.  Eine weitere wichtige und notwendige Eigenschaft der Gen-Bausteine ist die Orthogonalität. In diesem Kontext wird damit die Tatsache beschrieben, dass voneinander komplett unabhängige Bausteine beliebig und vor allem uneingeschränkt miteinander kombiniert werden können. Dieses Prinzip stammt aus der Ingenieurswissenschaft und erlaubt die Veränderung eines Teilsystems ohne dabei andere einzuschränken. Auf diese Weise können Zellen nach Belieben so modifiziert werden, dass sie ein vorhersehbares Verhalten ausführen.
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