Tako, predstavile so se vse sodelujoče ekipe, trenutno pa poteka razprava ob postrih. Čez pol ure bodo razglasili pet finalistov in mislim, da nobena ekipa ne more kar vnaprej biti prepričana, da se bo uvrstila med peterico.
V naši skupini je verjetno največ pozornosti bila deležna skupina iz Berkeleya, ki je pripravila bakterije z lastnostmi eritrocitov - te naj bi bilo mogoče uporabiti kot nadomestilo za kri v razmerah, ko do krvi ni mogoče priti. Sicer je vprašanje toksičnosti za organizem po našem mnenju še vedno nezadovoljivo rešeno, a je vprašanje, če se tega res vsi zavedajo.
Tako kot lani so naša resna konkurenca Princeton in Imperial College, ki sta predstavila dobro zastavljena projekta, a pri Princetonu malo zmanjka pri rezultatih, Imperial pa je mogoče brcnil v prazno, ko je razvil brezcelični testni sistem na osnovi sintezne biologije, s katerim bi bilo mogoče zaznati infekcije sečnih katetrov. Tak test bi se verjetno dalo izvesti enako učinkovito s klasičnimi biokemijskimi pristopi.
Naša predstavitev je bila dobra; dvorana je bila nabito polna in mislim, da je velika večina razumela bistvo doseženih rezultatov. Teh je gotovo precej več kot lani, ko smo zmagali, vseeno pa je vprašanje, kaj bo to prineslo v letošnji konkurenci, odprto. Ob našem postru je bila velika gneča, saj predstavitev dopolnjujejo modeli na magnetni plošči, ki omogočajo lažjo razlago postopkov, ki smo jih izvedli. Smo tudi edina ekipa, ki ima poster natisnjen na tkanino... Odmevi na naše delo v pogovorih s člani drugih ekip so zelo pozitivni, sodniki pa se bodo odločili po svoje.
Če ne prej, se oglasim jutri po tukajšnjem času, ko bo znano, kdo je zmagovalec letošnjega tekmovanja iz sintezne biologije iGEM.
4. nov. 2007
3. nov. 2007
iGEM 2007 - pozdrav s tekmovanja
Oglašam se z dopolodanskih predstavitev študentskih raziskovalnih projektov, kjer trenutno potekajo predavanja v petih vzporednih skupinah. Naša ekipa se bo predstavila šele ob 17h, tako da še nismo prav na trnih...
Pravkar smo spremljali predavanje ekipe Inštituta za regenerativno medicino, v kateri sodelujejo študentje s Stanforda in Berkeleya v Kaliforniji. Za temo so si izbrali regeneracijo srčne mišice po infarktu in pri svojem delu uporabili nekaj podobnih pristopov kot mi. Glede na to, kaj smo o njihovem delu vedeli pred odhodom, so pozitivno presenetili.
Ocenjevalci ne prizanašajo z vprašanji... v posamezni sekciji sta dva ali trije in videli bomo, ali smo se dovolj dobro pripravili na razpravo.
Lep pozdrav vsem obiskovalcem bloga; tokrat prvič v realnem času!
Pravkar smo spremljali predavanje ekipe Inštituta za regenerativno medicino, v kateri sodelujejo študentje s Stanforda in Berkeleya v Kaliforniji. Za temo so si izbrali regeneracijo srčne mišice po infarktu in pri svojem delu uporabili nekaj podobnih pristopov kot mi. Glede na to, kaj smo o njihovem delu vedeli pred odhodom, so pozitivno presenetili.
Ocenjevalci ne prizanašajo z vprašanji... v posamezni sekciji sta dva ali trije in videli bomo, ali smo se dovolj dobro pripravili na razpravo.
Lep pozdrav vsem obiskovalcem bloga; tokrat prvič v realnem času!
27. okt. 2007
En teden do iGEM2007
Srečanje študentskih raziskovalnih skupin s področja sintezne biologije iGEM2007 se začne čez en teden in danes, točneje čez štiri ure, je rok za dokončanje spletnih predstavitev projektov. Našo predstavitev smo skooraj že dokončali in mislim, da nam je uspelo dovolj dobro razložiti, kaj smo v preteklih petih mesecih naredili.
Vabljeni torej na domačo stran slovenske ekipe iGEM2007!
V naslednjih dneh nas čaka še priprava postra, zloženke in dokončanje 20-minutne predstavitve, s katero se bomo v soboto, 3. novembra, predstavili v konkurenci 54 ekip z vsega sveta. Organizatorji so nas uvrstili v skupino Zdravje in medicina, v kateri so še ekipe Imperial Collega, Princetona, Berkeleya, Melbourna, Taipeija, univerz Rice, Virgina Tech, McGill in ekipa Bay Area. V isti skupini smo torej tri najbolje uvrščene ekipe z lanskega tekmovanja. Prvotno so v isto skupino uvrstili še ekipi Pariza in Harvarda, a so jih na njuno željo premestili v skupino Temeljne raziskave v sintezni biologiji (kjer je konkurenca nekoliko manj huda).
Razen menjenih dveh področij bodo kategorije na tekmovanju še Procesiranje informacij, Energija (v tej je samo 7 ekip) in Okolje.
Vabljeni torej na domačo stran slovenske ekipe iGEM2007!
V naslednjih dneh nas čaka še priprava postra, zloženke in dokončanje 20-minutne predstavitve, s katero se bomo v soboto, 3. novembra, predstavili v konkurenci 54 ekip z vsega sveta. Organizatorji so nas uvrstili v skupino Zdravje in medicina, v kateri so še ekipe Imperial Collega, Princetona, Berkeleya, Melbourna, Taipeija, univerz Rice, Virgina Tech, McGill in ekipa Bay Area. V isti skupini smo torej tri najbolje uvrščene ekipe z lanskega tekmovanja. Prvotno so v isto skupino uvrstili še ekipi Pariza in Harvarda, a so jih na njuno željo premestili v skupino Temeljne raziskave v sintezni biologiji (kjer je konkurenca nekoliko manj huda).
Razen menjenih dveh področij bodo kategorije na tekmovanju še Procesiranje informacij, Energija (v tej je samo 7 ekip) in Okolje.
20. okt. 2007
Je neandertalec znal govoriti?
Iz arheološkega gradiva je seveda nemogoče reči, ali so se neandertalci med seboj sporazumevali z govorom ali ne. Večina raziskovalcev je menila, da ne in da je moderni človek izpodrinil neandertalca prav zato, ker se je bil bolj prilagodljiv in je zaradi razvoja govora lažje sodeloval v skupini. Ali sploh obstaja način, kako ugotoviti, ali so nendertalci znali govoriti?
Raziskave DNA, ki so jo ekstrahirali iz kosti neandertalcev, so pokazale, da so neandertalci imeli v svojem genu FOXP2 dve mutaciji, ki sta prisotni le pri človeku in sta povezani z oblikovanjem govora, to pa je osnova za razvoj jezika. Raziskave, ki so jih opravili nemški raziskovalci (objavili jo bodo v reviji Current Biology), so torej pokazale, da bi neandertalec utegnil znati govoriti. Seveda pa genetika govora ni tako dobro raziskana, da bi lahko z gotovostjo trdili, da je govor povezan le z genom FOXP2. Ta gen zapisuje za protein, ki uravnava izražanje drugih genov (transkripcijski faktor), ugotovili pa so, da imajo ljudje z okvarami v tem genu težave pri govorjenju in besednem sporazumevanju.
V evoluciji se je gen FOXP2 pojavil sorazmerno pozno; najdemo ga šele pri sesalcih, tako da ga imajo tako miši kot opice, vendar za oboje vemo, da ne znajo govoriti. S posebej treniranimi opicami se zato znanstveniki sporazumevajo z znaki, saj šimpanzi ne morejo oblikovati besed. Pred približno 200.000 leti, v času, ko se je razvil moderni človek, pa sta se v genu FOXP2 pojavili dve mutaciji. No, tako so vsaj mislili doslej, najnovejše raziskave pa pojav mutacij postavljajo dvakrat dalj v evolucijsko zgodovino.
Novico je včeraj objavil Reuters.
Raziskave DNA, ki so jo ekstrahirali iz kosti neandertalcev, so pokazale, da so neandertalci imeli v svojem genu FOXP2 dve mutaciji, ki sta prisotni le pri človeku in sta povezani z oblikovanjem govora, to pa je osnova za razvoj jezika. Raziskave, ki so jih opravili nemški raziskovalci (objavili jo bodo v reviji Current Biology), so torej pokazale, da bi neandertalec utegnil znati govoriti. Seveda pa genetika govora ni tako dobro raziskana, da bi lahko z gotovostjo trdili, da je govor povezan le z genom FOXP2. Ta gen zapisuje za protein, ki uravnava izražanje drugih genov (transkripcijski faktor), ugotovili pa so, da imajo ljudje z okvarami v tem genu težave pri govorjenju in besednem sporazumevanju.
V evoluciji se je gen FOXP2 pojavil sorazmerno pozno; najdemo ga šele pri sesalcih, tako da ga imajo tako miši kot opice, vendar za oboje vemo, da ne znajo govoriti. S posebej treniranimi opicami se zato znanstveniki sporazumevajo z znaki, saj šimpanzi ne morejo oblikovati besed. Pred približno 200.000 leti, v času, ko se je razvil moderni človek, pa sta se v genu FOXP2 pojavili dve mutaciji. No, tako so vsaj mislili doslej, najnovejše raziskave pa pojav mutacij postavljajo dvakrat dalj v evolucijsko zgodovino.
Novico je včeraj objavil Reuters.
9. okt. 2007
Sintezni kromosom, umetno življenje
V soboto (6. oktobra) je v Guardianu izšla novica, da naj bi raziskovalci z Inštituta Craiga Venterja v naslednjih dneh ali tednih predstavili rezultate, ki pomenijo pomemben korak k razvoju "umetnega življenja" (kot to imenuje Venter). Sintetizirali so namreč umetni kromosom, dolg 580.000 baznih parov, ki vsebuje zapise za 381 genov.
Izraz 'umetni kromosom' je doslej pomenil posebno obliko vektorske DNA, ki je lahko prenašala velike kose evkariontskih genomov in so jih uporabljali predvsem pri določanju genomskih zaporedij. Zdaj pa bo treba pri rabi tega izraza biti previden, saj je tudi kromosom, ki so ga pripravili Venterjevi sodelavci, umeten. Pripravili so ga iz velikega števila krajših kosov. Zaporedja si seveda niso v celoti izmislili, pač pa so ga naredili na osnovi naravnega kromosoma bakterije Mycoplasma genitalium (ta ima zelo majhen genom - vsega 580 kb s 470 geni - ki pa zadošča, da bakterija opravlja vse nujne funkcije za lastno preživetje). Že s predhodnimi analizami, s katerimi so izbijali posamezne gene, so ugotovili, kateri geni so za preživetje nujno potrebni in kateri ne.
Načrtujejo, da bi sintezni kromosom vstavili v celico M. genitalium, ki bi ji prej odstranili lastni genom, s tem pa predvidevajo, da bi dobili nov organizem. Poimenovali so ga že Mycoplasma laboratorium, želijo pa ga patentirati, saj naj bi bil osnova za biotehnološko pridobivanje učinkovin, energetskih virov in drugega.
Seveda je patentiranje življenja sporno, pa naj bo "umetno" ali ne. Treba je upoštevati, da sam sintezni kromosom ne zadošča, da bi nastal organizem, pač pa je potrebno DNA vstaviti v celico, ki že predstavlja biokemijsko okolje, v katerem DNA lahko začne delovati, torej se na njeni osnovi začne sinteza proteinov in nato podvojevanje vstavljenega (umetnega) kromosoma in delitev celice. O dilemah glede patentiranja sem pisal že junija v sestavku Sintija.
Izraz 'umetni kromosom' je doslej pomenil posebno obliko vektorske DNA, ki je lahko prenašala velike kose evkariontskih genomov in so jih uporabljali predvsem pri določanju genomskih zaporedij. Zdaj pa bo treba pri rabi tega izraza biti previden, saj je tudi kromosom, ki so ga pripravili Venterjevi sodelavci, umeten. Pripravili so ga iz velikega števila krajših kosov. Zaporedja si seveda niso v celoti izmislili, pač pa so ga naredili na osnovi naravnega kromosoma bakterije Mycoplasma genitalium (ta ima zelo majhen genom - vsega 580 kb s 470 geni - ki pa zadošča, da bakterija opravlja vse nujne funkcije za lastno preživetje). Že s predhodnimi analizami, s katerimi so izbijali posamezne gene, so ugotovili, kateri geni so za preživetje nujno potrebni in kateri ne.
Načrtujejo, da bi sintezni kromosom vstavili v celico M. genitalium, ki bi ji prej odstranili lastni genom, s tem pa predvidevajo, da bi dobili nov organizem. Poimenovali so ga že Mycoplasma laboratorium, želijo pa ga patentirati, saj naj bi bil osnova za biotehnološko pridobivanje učinkovin, energetskih virov in drugega.
Seveda je patentiranje življenja sporno, pa naj bo "umetno" ali ne. Treba je upoštevati, da sam sintezni kromosom ne zadošča, da bi nastal organizem, pač pa je potrebno DNA vstaviti v celico, ki že predstavlja biokemijsko okolje, v katerem DNA lahko začne delovati, torej se na njeni osnovi začne sinteza proteinov in nato podvojevanje vstavljenega (umetnega) kromosoma in delitev celice. O dilemah glede patentiranja sem pisal že junija v sestavku Sintija.
8. okt. 2007
Nobelova nagrada za raziskave izvornih celic
Danes so v Stockholmu objavili imena letošnjih Nobelovih nagrajencev za fiziologijo oziroma medicino. Nagrado bodo dobili trije raziskovalci izvornih celic, Mario Capecchi, Martin Evans in Oliver Smithies in to "za odkritje načina uvedbe točno določenih genskih sprememb pri miših z uporabo embrionalnih izvornih celic". Vsi trije so delali na področju ciljanja genov, ki ga uporabljajo predvsem za pripravo miši z izbitimi geni (knockout-miši). Pri tem postopku inaktivirajo točno določene gene, katerih vlogo želijo preučevati in nato opazujejo, do kakšnih sprememb pri miših pride zaradi odsotnosti gena (oziroma njegovega proteinskega produkta).
Ciljanje genov je mogoče izvesti s homologno rekombinacijo. Ta proces sicer v živih organizmih vedno poteka, v laboratoriju pa so ga izvedli tako, da je prišlo do izmenjave genskega materiala med genomsko DNA in v celice vneseno DNA, ki jo lahko sintetizirajo ali sestavijo iz kosov DNA z znanim nukleotidnim zaporedjem. Če želijo ustvariti celoten organizem z inaktiviranim (izbitim) genom, ne zadošča, da do homologne rekombinacije pride v eni sami celici - razen, če bi iz ene celice bilo mogoče razviti celoten organizem. To pa je mogoče z embrionalnimi izvornimi celicami. Obširnejša razlaga je v sporočilu za javnost na straneh Nobelove fundacije.
Ciljanje genov je mogoče izvesti s homologno rekombinacijo. Ta proces sicer v živih organizmih vedno poteka, v laboratoriju pa so ga izvedli tako, da je prišlo do izmenjave genskega materiala med genomsko DNA in v celice vneseno DNA, ki jo lahko sintetizirajo ali sestavijo iz kosov DNA z znanim nukleotidnim zaporedjem. Če želijo ustvariti celoten organizem z inaktiviranim (izbitim) genom, ne zadošča, da do homologne rekombinacije pride v eni sami celici - razen, če bi iz ene celice bilo mogoče razviti celoten organizem. To pa je mogoče z embrionalnimi izvornimi celicami. Obširnejša razlaga je v sporočilu za javnost na straneh Nobelove fundacije.
6. okt. 2007
Sintezni spomin v kvasovkah
Blogger Franc me je skoraj dva tedna nazaj opozoril na novico, ki so jo objavili na Bio.com in me prijazno pozval, da zanimivost s področja sintezne biologije predstavim na svojem blogu. Gre za načrtovano vzpostavitev celičnega spomina pri kvasovkah na osnovi transkripcijskih povratnih zank. Ker je povzetek članka dokaj splošen, sem želel sem priti do celotnega članka (izšel je 15. septembra v reviji Genes and Development), vendar mi prva avtorica na prošnjo do danes ni odgovorila. Vseeno bom poskušal razložiti, kako je mogoče kvasovkam 'vcepiti' spomin, pomagal pa si bom še z novico o tej temi, ki jo je objavil The Scientist (povezava).
Raziskavo so opravili v laboratoriju Pamele Silver na Harvardu, kjer so naredili prve biokocke (standardne biološke dele) za kvasovke. Mogoče bo članek res postal klasični članek s področja sintezne biologije, saj v njem prvič uvajajo pojem 'sinteznega spomina'. Poglejmo, kako je 'sinteza' spomina potekala!
Osnova za uvedbo spomina sta bila dva sintetična gena, ki sta zapisovala za dva transkripcijska faktorja. (Transkripcijski faktorji so proteini, ki uravnavajo prepisovanje DNA v mRNA in lahko odločilno vplivajo na to, koliko nekega proteina bo v celici nastalo.) Prvi transkripcijski faktor (TF1) se je sintetiziral v odvisnosti od sladkorja galaktoze. Galaktoza v gojišču je povzročila aktivacijo gena za TF1. Ta se je nato vezal na DNA in aktiviral gen za drugi transkripcijski faktor (TF2). TF2 je bil izbran tako, da je omogočal aktivacijo lastnega gena, zato se je drugi transkripcijski faktor nenehno sintetiziral. To bi lahko imenovali pozitivna povratna zanka. Produkt je aktiviral biosintezo samega sebe. Transkripcijski faktorji so bili fluorescenčno označeni, zato so lahko spremljali njihovo koncentracijo v živih celicah.
V drugi stopnji poskusa so kvasovke prestavili v gojišče brez galaktoze. Posledično se prvi transkripcijski faktor ni več sintetiziral, kar bi pomenilo, da se tudi TF2 ne bi smel več sintetizirati, saj TF1 deluje kot signal za sprožitev sinteze TF2. Vendarle pa se sinteza TF2 kljub odsotnosti TF1 ni zaustavila - pozitivna povratna zanka je torej delovala še naprej (animacija).
Razlaga rezultata je preprosta: s tem, ko so kvasovkam vstavili gena za transkripcijska faktorja, so jim uvedli spomin - celice so si 'zapomnile', da so predhodno bile v stiku z galaktozo. Celični spomin so kvasovke prenesle tudi na svoje potomce, torej ni mogoče ugovarjati, da je bil spomin prehoden in da traja samo, dokler se TF2 ni razgradil. Spomin je trajal vsaj 8 generacij in to pri 90 odstotkih vseh celic.
Poskus so dopolnili z računalniškim (matematičnim) modelom, ki je dobro razložil dogajanje in vivo. Avtorji trdijo, da so najprej naredili računalniški model, ki jim je služil kot načrt, po katerem so izvedli eksperiment s kvasovkami. S tem so (ponovno) dokazali, da je celične sisteme možno obravnavati z inženirskimi pristopi in na njihovi osnovi graditi celične naprave, ki se odzivejo na kontroliran način. Genetska vezja, ki jih vključimo v celice, torej delujejo po enakih načelih kot elektronska vezja.
Pogovor s prof. Silverjevo o sintezni biologiji v dveh delih (1, 2) je na naslovu Harvard Medical School.
O vključitvi povratne zanke v kvasovke so sicer raziskovalci z EMBL objavili članek že leta 2001, vendar je takrat šlo za neinženirski pristop, tokrat pa naj bi bil računalniški model osnova za izvedbo eksperimenta.
V prihodnje želijo avtorji tokratnega članka enako vezje vključiti v bolj kompleksne sesalske celice.
Raziskavo so opravili v laboratoriju Pamele Silver na Harvardu, kjer so naredili prve biokocke (standardne biološke dele) za kvasovke. Mogoče bo članek res postal klasični članek s področja sintezne biologije, saj v njem prvič uvajajo pojem 'sinteznega spomina'. Poglejmo, kako je 'sinteza' spomina potekala!
Osnova za uvedbo spomina sta bila dva sintetična gena, ki sta zapisovala za dva transkripcijska faktorja. (Transkripcijski faktorji so proteini, ki uravnavajo prepisovanje DNA v mRNA in lahko odločilno vplivajo na to, koliko nekega proteina bo v celici nastalo.) Prvi transkripcijski faktor (TF1) se je sintetiziral v odvisnosti od sladkorja galaktoze. Galaktoza v gojišču je povzročila aktivacijo gena za TF1. Ta se je nato vezal na DNA in aktiviral gen za drugi transkripcijski faktor (TF2). TF2 je bil izbran tako, da je omogočal aktivacijo lastnega gena, zato se je drugi transkripcijski faktor nenehno sintetiziral. To bi lahko imenovali pozitivna povratna zanka. Produkt je aktiviral biosintezo samega sebe. Transkripcijski faktorji so bili fluorescenčno označeni, zato so lahko spremljali njihovo koncentracijo v živih celicah.
V drugi stopnji poskusa so kvasovke prestavili v gojišče brez galaktoze. Posledično se prvi transkripcijski faktor ni več sintetiziral, kar bi pomenilo, da se tudi TF2 ne bi smel več sintetizirati, saj TF1 deluje kot signal za sprožitev sinteze TF2. Vendarle pa se sinteza TF2 kljub odsotnosti TF1 ni zaustavila - pozitivna povratna zanka je torej delovala še naprej (animacija).
Razlaga rezultata je preprosta: s tem, ko so kvasovkam vstavili gena za transkripcijska faktorja, so jim uvedli spomin - celice so si 'zapomnile', da so predhodno bile v stiku z galaktozo. Celični spomin so kvasovke prenesle tudi na svoje potomce, torej ni mogoče ugovarjati, da je bil spomin prehoden in da traja samo, dokler se TF2 ni razgradil. Spomin je trajal vsaj 8 generacij in to pri 90 odstotkih vseh celic.
Poskus so dopolnili z računalniškim (matematičnim) modelom, ki je dobro razložil dogajanje in vivo. Avtorji trdijo, da so najprej naredili računalniški model, ki jim je služil kot načrt, po katerem so izvedli eksperiment s kvasovkami. S tem so (ponovno) dokazali, da je celične sisteme možno obravnavati z inženirskimi pristopi in na njihovi osnovi graditi celične naprave, ki se odzivejo na kontroliran način. Genetska vezja, ki jih vključimo v celice, torej delujejo po enakih načelih kot elektronska vezja.
Pogovor s prof. Silverjevo o sintezni biologiji v dveh delih (1, 2) je na naslovu Harvard Medical School.
O vključitvi povratne zanke v kvasovke so sicer raziskovalci z EMBL objavili članek že leta 2001, vendar je takrat šlo za neinženirski pristop, tokrat pa naj bi bil računalniški model osnova za izvedbo eksperimenta.
V prihodnje želijo avtorji tokratnega članka enako vezje vključiti v bolj kompleksne sesalske celice.
Naročite se na:
Objave (Atom)