Молодые русские учёные победили в престижнейшем международном конкурсе

Три команды, в состав которых вошли студенты МГУ, выиграли золотые медали на международном конкурсе по инженерной биологии iGEM 2021.

Об этом рассказали в пресс-службе Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова.

От Московского университета участвовали команда Moscow, сформированная из студентов биологического факультета МГУ и участвующая в конкурсе уже третий год, новая команда LMSU, состоящая из студентов биологического и биотехнологического факультета МГУ, а также в конкурсе принимала участие совместная команда МФТИ и Московского университета MIPT_MSU.

В пресс-службе МГУ уточнили, что в пятерку лучших вошёл проект команды LMSU по направлению «Еда и питание».

Победу на престижном международном соревновании прокомментировал ректор МГУ академик Виктор Антонович Садовничий.

«Победа студентов МГУ на международном конкурсе по инженерной биологии iGEM 2021 — это свидетельство большой работы преподавателей и учёных Московского университета в области синтетической биологии.

Данное направление — одно из приоритетов для биологического и биотехнологического факультетов, факультета биоинженерии и биоинформатики, а также научно-образовательной школы МГУ „Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология“. По ряду направлений с ними активно взаимодействуют и исследователи факультета фундаментальной медицины.

Полагаю, что в основе успеха студентов МГУ на престижном международном конкурсе лежит не только качество их подготовки, но и синергия различных научных подходов, которыми они овладевают, высочайшая концентрация научного потенциала в этой области науки, которая есть сегодня в стенах Московского университета», — сказал Садовничий.

Он также отметил, что «драйвером дальнейшего движения вперёд станет не только традиционная фундаментальность образования в МГУ, но и усиливаемая междисциплинарность как важнейшее качество научно-образовательного пространства университета».

International Genetically Engineered Machine (iGEM) — всемирный конкурс проектов студентов и аспирантов в области синтетической биологии, существующий с 2003 года. В этом году в нём приняли участие 343 команды из 44 стран мира.

В 2019 году Россию представила одна команда на базе биологического факультета МГУ (iGEM Moscow). В 2020 году нашу страну представили уже две команды, а команда iGEM Moscow впервые за последние 10 лет среди российских команд была удостоена золотой медали конкурса. В 2021 году на конкурс было заявлено сразу семь команд из России.

Целью конкурса является решение проблем современного мира в области медицины, здравоохранения, защиты окружающей среды, промышленного производства, производства продуктов питания, перехода к зеленой экономике при помощи методов синтетической биологии.

Особенность этого конкурса заключается в том, что над проектами команды работают в течение года.

Команды сами предлагают проекты и осуществляют их всестороннюю проработку, которая включает работу в лаборатории, теоретическое моделирование, общение с экспертами и потенциальными пользователями, проработку бизнес-плана внедрения технологии, образовательную деятельность.

В ноябре команды встречаются на финальной конференции для представления своих проектов и их оценки судьями. В этом году конкурс прошёл онлайн.

«На данный момент это крупнейший конкурс в мире в области инженерной биологии и, наверное, биологии вообще. В нем участвуют более 5 000 человек и более 300 команд со всего мира.

Конкурс действительно очень необычный и прогрессивный», — рассказал Алексей Шайтан, научный руководитель команд Московского университета, ведущий научный сотрудник кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ.

Научный руководитель также описал некоторые подробности подготовительных моментов.

«Студенты формируют команды, выбирают научно-прикладную задачу в области инженерной биологии и работают над ней в течение полугода-года, а затем представляют результаты на финальной конференции. Для работы ребятам высылается набор из более 2 000 генетических деталей, созданных по определенному стандарту так, чтобы из них, как из конструктора, можно было собирать различные генетические схемы.

Студентам необходимо сочетать экспериментальную, теоретическую, компьютерную работу с активным взаимодействием с экспертами, бизнесом, возможными потребителями разрабатываемого продукта.

Я обратил внимание на этот конкурс еще 10 лет назад. Долгое время российских команд не было представлено на конкурсе. В 2018 году на кафедре биоинженерии биологического факультета МГУ мы провели практикум по синтетической биологии, где рассказали студентам об основах инженерной биологии, научили работать с генетическими деталями».

О проектах команд Московского университета

Команда iGEM Moscow представила проект miPression. Для конкурса ребята разработали идею молекулярного теста для диагностики ментальных заболеваний, в том числе депрессивного расстройства.

В качестве биомаркеров они выбрали набирающие популярность микроРНК, а для детекции использовали dCas9 белки с флуоресцентными репортером.

Тест сможет определить количество интересующих микроРНК по восстановлению свечения флуоресцентных белков. Таким образом, чтобы определить, отклоняется ли от нормы уровень биомаркеров, ассоциированных с определенным ментальным заболеванием, пациенту потребуется только анализ крови. Ребята надеются, что их система поможет психиатрам при постановке диагноза.

Команда iGEM LMSU представила проект ASCEND, идеей которого является создание «вкусной водоросли» в качестве еды для дальних космических полётов.

Спирулина уже используется в пищу, а с конструкциями, которые туда планируется ввести, ещё и приобретёт вкус, а может и другие полезные свойства.

Более того, «включение» и «выключение» гена в проекте команды регулируется длиной волны подаваемого света, проще говоря, светом. Это достигается с помощью введения оптогенетической конструкции. За время первого сезона проекта удалось разработать макет этой конструкции и подобрать подходящие промоторы для экспрессии данных генов с помощью флуоресцентного анализа в кишечной палочке. В следующем сезоне команда планирует создать прототип готового продукта.

Команда MIPT_MSU представила проект “Final destination for cancer”, идея которого заключается в создании инновационной системы таргетной доставки лекарств для лечения различных заболеваний, в первую очередь, онкологических.

Система состоит из трех компонентов: внеклеточных везикул, белка синцитин-1 и мРНК. Внеклеточные везикулы, являясь естественным средством межклеточного транспорта различных соединений, предположительно обеспечивают низкую иммуногенность и токсичность данной системы.

Синцитин — белок слияния, рецепторы которого оверэкспрессированы на поверхности многих злокачественных клеток. МРНК белков-онкосупрессоров же дополнительно модифицируется пси-сигналом ВИЧ для упаковки в везикулы белком Gag. Команде удалось не только сделать дизайн и осуществить сборку всех генетических конструкций, но и провести первые эксперименты in vitro, продемонстрировав потенциальную эффективность данной системы с использованием репортерной РНК GFP.

Читайте также: Названа главная естественная угроза жизни на Земле