9 November 2011

Bakterien als Rauchmelder

Team der ETH Zürich bereits in der Vorrunde mit Goldmedaille ausgezeichnet

Studierende der ETH Zürich haben an der diesjährigen “iGEM Competition” für synthetische Biologie am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge den ersten Platz in ihrer Kategorie erreicht. Als Wettbewerbsbeitrag entwickelten sie E. Coli Bakterien, welche die Rauchkonzentration in einem Raum “messen” und ab einem gewissen Wert Alarm schlagen.

Beim iGEM-Wettbewerb gehe es darum, interessante Konzepte in einer coolen Verpackung zu präsentieren, sagt Michael Eichenberger, Student der Biotechnologie an der ETH Zürich. Er ist Mitglied im Team “SmoColi”, das am diesjährigen Wettbewerb für synthetische Biologie am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge teilgenommen hat. Für seine Arbeit wurde das Team der ETH Zürich bereits in der Vorrunde mit einer Goldmedaille ausgezeichnet und erhielt von der Fachjury durchwegs positives Feedback für seine bahnbrechende Idee. Auch das Ziel, bei der Endrunde den Sieg in ihrer Kategorie nach Hause zu tragen, erreichten die Studierenden vom Departement für Biosysteme. Das Team aus Basel wird von Sven Panke und Jörg Stelling, beide Professoren am Departement für Biosysteme (D-BSSE), unterstützt, welche die Teilnahme der ETH Zürich am Wettbewerb seit sechs Jahren organisieren.

Berauschende Idee
Der Wettbewerbsbeitrag von “SmoColi” waren genetisch veränderte E. Coli Bakterien, die in der Lage sind, bestimmte chemische Bestandteile von Zigarettenrauch wahrzunehmen, und ab einer bestimmten Konzentration mittels fluoreszierenden Proteinen “Alarm” zu schlagen. Die Bakterien befinden sich in einem Kanal mit Flüssigkeit und leuchten grün, falls Rauch detektiert wird. Diese leuchtende Bandbreite verschiebt sich im Kanal abhängig von der Rauchkonzentration. Wenn die Konzentration eine bestimmte Grenze überschreitet, werden die Bakterien rot: Der “Rauchalarm” ist ausgelöst. Die Idee sei der Gruppe beim Brainstorming für die europäische Vorrunde in Amsterdam gekommen. “Als wir an Amsterdam dachten, dachten wir automatisch an Coffeeshops und an Rauch”, erklären die Studierenden.

Interdisziplinär und arbeitsteilig
“SmoColi” setzt sich aus drei Studierenden des Studiengangs Computational Biology and Bioinformatics, zwei Studierenden der Biotechnologie und einer Studentin der interdisziplinären Naturwissenschaften zusammen. Die Studierenden der Bioinformatik kümmerten sich vor allem um die Modellierung des bakteriellen “Rauchdetektors” am Computer, während die Biotechnologen und die interdisziplinäre Naturwissenschaftlerin im Labor arbeiteten. Die zeitliche Belastung durch den Wettbewerb sei gross, sagen die Studierenden. Denn neben den vielen Nächten im Labor mussten die Mitglieder von “SmoColi” auch das normale Pensum ihres Studiums bewältigen.

Präsentieren und sensibilisieren
Die synthetische Biologie, bei der mittels genetischer Veränderungen Organismen mit neuen Funktionen geschaffen werden, ist eine relativ junge Disziplin der Biologie. Die grundsätzliche Idee der synthetischen Biologie ist, die Ingenieurwissenschaften mit der Biologie zu verbinden. “Der iGEM-Wettbewerb will die Forschung in diesem Bereich bekannter machen”, erklären die Studierenden. Deshalb präsentierten sie ihr Projekt im Rahmen des iGEM-Wettbewerbs dem Publikum.

Ob sie nach dem Wettbewerb in Boston weiter an ihrer Idee forschen werden, lassen die Studierenden im Moment noch offen. “Das hängt davon ab, was wir nach dem Master machen werden”, sagt Sebastian Murmann, Student der Biotechnologie. Der iGEM-Wettbewerb habe aber die Neugier in ihnen geweckt, sich weiterhin in der wissenschaftlichen Forschung zu betätigen.

Source: ETH Zürich, Pressemitteilung, 2011-11-09.

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