Rangos nemzetközi biotechnológiai versenyen nyertek aranyérmet a debreceni hallgatók

Másodszor indult a Debreceni Egyetem csapata a genetikailag módosított gépek nemzetközi versenyén. Az amszterdami regionális selejtezőn aranyéremmel jutalmazták munkájukat, de a verseny döntőjébe az idén nem sikerült bejutniuk.

A szintetikus biológiával foglalkozó fiatal szakemberek legnagyobb megmérettetése, az International Genetically Engineered Machine (iGEM - Nemzetközi Genetikailag Módosított Gépezet) verseny, amelynek döntőjét a Massachusettsi Műszaki Egyetemen (MIT) rendezik 2003 óta. A versenyre a világ minden tájáról érkeznek egyetemi hallgatókból álló csapatok. A csapatok először a regionális selejtezőkön (Európa, Amerika, Ázsia) mérik össze tudásukat, majd innen jutnak a legjobbak a döntőbe.

Mi a szintetikus biológia?

A szintetikus biológia a természetben nem létező biológiai szerkezetek, sejtek, szervezetek előállításával foglalkozik. Élő szervezeteken kisebb módosításokat negyven éve végeznek a biológusok. Ami új, az az átalakítás mértéke és tervezettsége. Belopózott a hagyományos molekuláris biológiába a mérnöki módszerek alkalmazása, a biológiai alkatrészek sztenderdizálása, a számítógépes tervezés.

Az elmúlt évben a terület egyik tudományos szenzációját Craig Venter és munkatársai szolgáltatták: egyszerű kémiai anyagokból kiindulva egy baktérium teljes - célszerű módosításokat is tartalmazó - genetikai anyagát összeállították, majd - egy élő sejt közreműködésével - működésre bírták. (Részletesebben lásd Nagyot lépett a genetika Darth Vadere: elkészült az első mesterségesen vezérelt sejt.)

Bár arról még nem beszélhetünk, hogy pusztán élettelen építőkövekből életet teremtettek, az eredmény így is lenyűgöző. Digitális formában tárolt genetikai információból (számítógépen tárolt genomszekvenciából) kiindulva egy olyan, az utolsó "szögig" megtervezett baktériumot hoztak létre, amelyet joggal neveznek szintetikus sejtnek. Ha az eljárás rutinszerűvé válik, szinte korlátlan lehetőségek nyílnak: a gyakorlatilag kimeríthetetlen változatosságú mikrobiális világból összeválogatott géncsomagok felfűzésével változatos feladatokra specializált sejteket készíthetünk. Sok területen várható konkrét haszon a mesterséges sejtgyáraktól: gyógyítás (gyógyszerek, vakcinák), energiaipar (bioüzemanyagok), kémiai ipar (finomvegyszerek, műanyagok), környezetvédelem (bioszenzorok, szennyezés-mentesítők), mezőgazdaság (táplálékkiegészítők).

Az iGEM

Az iGEM verseny lényegének megértéséhez 2002-ig kell visszamenni az időben. Tom Knight, a MIT számítógép-tudománnyal és mesterséges intelligenciával foglalkozó kutatója ugyanis ekkor találta ki az MIT-n dolgozó munkatársaival, hogy leegyszerűsítik a biológiai tervezést. A célkitűzés az volt, hogy a kutatók ideje ne az eszközök tervezésével menjen el, hanem a valódi problémák megoldásával. Moduláris rendszert készítettek, amely a LEGO építőkockáihoz hasonlóan működik: szinte bármit elő lehet állítani néhány szabványos alapelemből. Ennek a módszernek a népszerűsítésére találták ki az iGEM nevű versenyt.

Brázda Péter tudományos segédmunkatárs és Boros Oláh Beáta biológus hallgató beszél a versenyről

A debreceni hallgatók tavaly óta vesznek részt ezen az egyre népszerűbb versenyen, mondta az [origo] kérdésére Bálint Bálint László, a Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum (DEOEC) Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézetének adjunktusa. A csapat projektjének célja tavaly olyan lipidszenzorok keresése volt, amelyekkel az olajszennyeződéseket lehet azonosítani egy biológiai eltávolító rendszerben. Az eljárással zsíroldékony molekulák, például az A-vitamin, a D-vitamin vagy a nemi hormonok felismerése is könnyíthető. Ezt a gyakorlatban talaj- vagy vízszennyeződések pontos feltárására és kezelésére lehet hasznosítani, mondta Bálint Bálint László.

Az idén induló csapat résztvevői ezt a rendszert fejlesztették tovább. A lipidszenzorokon kívül a génkifejeződést közvetlenül szabályozó cinkujj-fehérjéket terveztek és teszteltek. Végül a rendszerbe beépítették a leállítási lehetőséget, az úgynevezett programozott sejthalált (apoptózis).

A debreceni csapat teljesítményét az amszterdami regionális selejtezőn aranyfokozattal jutalmazták, de végül nem kerültek be a bostoni döntőbe, ahol a washingtoni csapat diadalmaskodott egy dízelelőállítással és gluténlebontással foglalkozó pályázattal.