浙大生科带队ZJU-China团队第五次斩获国际基因工程机械大赛金牌!

来源:浙江大学生命科学学院中文网 时间:2017-11-15 阅读量:603

   北京时间2017年11月14日,在美国波士顿海恩斯国际会议中心,浙江大学代表队ZJU-China第八次参加国际基因工程机械大赛(iGEM),第五次斩获金牌!
   ZJU-China团队由生命科学学院陈铭教授带队,生命科学学院、竺可桢学院、医学院、农学院、计算机学院、物理系共6个院系14名队员组成。生科学院派出姜乾锦、杨峻博、李思达、沈成、钱俊铭、李士圣6名本科生参赛,其中姜乾锦、杨峻博分别担任队长、副队长。
    据了解,从竞赛铜牌到金牌,每个奖牌需完成相应指标,其中金牌在完成铜牌和银牌指标之外,还需完成金牌备选指标四个中的两个。金牌指标具体包括:①完成与项目主题结合的社会调研或试验;②优化之前的元件或项目;③对项目进行有效的建模;④项目整体的有效运作能力具有说服力。
    比赛中,ZJU-China团队主题是"the guardian trichoderma",即“守卫者木霉”。项目选择了New Application Track,以植物共生菌木霉为底盘生物,结合了VOC(挥发性有机化合物)检测装置等硬件设备,构建了一套符合自动化农业理念的产品体系。在该体系的工作流程中,首先由硬件设备VOC装置,对植物散发出的VOC进行检测。当植物受到病原侵染时,其VOC成分会发生改变,预先利用逻辑回归算法训练的模型能够完成植物受病与否的判断,并能够通过互联网将数据和信息实时上传共享。如果监测到病情,VOC装置可以通过DAPG(2,4-二乙酰基间苯三酚)化学信号和中波信号两种途径将信号传递给木霉。前者是利用与AHL(酰化高丝氨酸内酯)相仿的化合物DAPG进行信号传递,原理类似于乳糖操纵子。后者利用中波使Ferritin蛋白发热并开启细胞膜表面的TRPV1(辣椒素受体)钙离子通道,引入钙离子内流从而开启下游基因。当木霉接收到来自VOC装置的信号后,即可开启下游基因的表达。针对特定的环境和目的,如宿主植物和病原菌种等,为木霉导入不同的下游基因,使其能够发挥相应的功能。项目旨在构建一个自动化农业产品的平台,能够实现从监测判别到响应解决的完整系统。相较于传统农业或传统生物防治,该产品体系具有信息交互性强、针对性强、可拓展性强、人力物力成本小等显著优势。
    据悉,国际基因工程机械大赛(iGEM)(International Genetically Engineered Machine Competition,iGEM)是国际上合成生物学领域的顶级大学生科技赛事。2005年由麻省理工学院发起,是一个独立的非营利性组织,之后迅速成为国际影响力巨大的本科生科研创新竞赛,多次被《自然》和《纽约时报》等国际知名杂志报道。它有三个主要的项目分别是:iGEM Competition,Lab Program 和Registry 。今年共有来自42个国家和地区共337支队伍参加比赛。