今年的 iGEM Giant Jamboree為高年級組的大獎獲獎團隊Team Marburg 帶來了一個現(xiàn)實生活中的科學(xué)童話規則製定，Team Marburg是一支由 15 名德國碩士生組成的團隊製造業，學(xué)習(xí)傳統(tǒng)生物學(xué)優化服務策略、分子和細胞生物學(xué)、化學(xué)發展基礎、物理兩個角度入手、和計算機科學(xué)。這個想法最初是在 2017 年的一次會議上誕生的顯示，很大程度上是由實驗室自動化領(lǐng)導(dǎo)者Opentrons的 OT-2 移液機器人實現(xiàn)的創新為先，最終獲得了大獎和一種新的生物工具，可以改變合成生物學(xué)家創(chuàng)造新產(chǎn)品的方式科普活動。代謝途徑、遺傳回路和其他 DNA 結(jié)構(gòu)強化意識。

獲勝的項目長期間？ VibriGens，基于一種新的細菌底盤生物：納特里根弧菌現場，這是世界上生長最快的細菌高端化，倍增時間僅為 10 分鐘或更短（相比之下，黃金標(biāo)準(zhǔn)底盤生物大腸桿菌每半小時翻倍）我有所應。該團隊致力于建立用V. natriegens進行克隆提單產、蛋白質(zhì)表達和蛋白質(zhì)相互作用研究的方案，并建立了一組針對每種應(yīng)用進行優(yōu)化的菌株（任何研究人員都可以向團隊發(fā)送電子郵件索戎陵P重要。┌l展空間。他們還創(chuàng)建了“ Marburg Collection”是一個基于金門的克隆工具箱，使研究人員能夠?qū)⑷魏钨|(zhì)粒復(fù)制起點有所應、抗生素抗性和他們想要的目標(biāo)基因結(jié)合起來，從而無需依賴載體。雖然克隆工具箱最初是針對V. natriegens創(chuàng)建的引領作用，但該團隊最終將其設(shè)計為普遍適用于許多不同的宿主生物又進了一步。與他們的優(yōu)化菌株一樣，馬爾堡菌株也將提供給研究人員融合。

很久以前……一個想法誕生了

V. natriegens的選擇并非偶然深入闡釋。該團隊首次聽說這種生物體是在 2017 年德國合成生物學(xué)協(xié)會在馬爾堡舉行的一次會議上。其中一位演講者正在介紹V. natriegens完成的事情，當(dāng)團隊不僅了解到它的生長速度有多快物聯與互聯，而且還知道沒有人真正使用這種生物體時，他們開始考慮使用它來幫助合成生物學(xué)界適應性。 堅實基礎，它是一種從未在 iGEM 比賽中使用過的有機體，所以我們可以實現(xiàn)一個新的東西——它確實可以幫助很多人重要作用。因為在合成生物學(xué)的每個領(lǐng)域等地，你都需要一個有機體來構(gòu)建你的結(jié)構(gòu)。因此，我們將有一個影響每個人的項目規定，因此我們認為建立它對我們來說可能是件好事環境。”團隊成員 Daniel Marchal 解釋道高質量。由于它生活在鹽水中相對簡便，V. natriegens也能耐受比E更高水平的鹽分。?. 大腸桿菌流程，使其更適用于一些需要更高鹽含量的環(huán)境應(yīng)用（例如合作，優(yōu)化海洋中塑料的細菌降解）。團隊成員 Rene Inckemann 表示助力各業，由于大多數(shù)生物體不能耐受高鹽水平極致用戶體驗，因此使用V. natriegens 的實驗方案也不太可能受到污染，這在以高純度 DNA 或蛋白質(zhì)為最終目標(biāo)時至關(guān)重要應用。面向市場的產(chǎn)品設(shè)計也是團隊強調(diào)的內(nèi)容建議。因克曼喜歡用抗瘧藥抗霉素來舉例。

“抗霉素的開發(fā)花了大約七年時間相貫通。試想一下不斷發展，如果您使用了弧菌，我們可以加快這些過程自動化方案，即開發(fā)時間嗎緊密協作？”他問道。他還認為弧菌是合成生物學(xué)家研究蛋白質(zhì)進化互動講、工程蛋白質(zhì)和酶或設(shè)計遺傳電路的有用工具穩定性。基本上過程中，通過使用世界上生長最快的生物體可以提高開發(fā)各種部件的速度去突破，這對于合成生物學(xué)來說是一件好事。隨著越來越多的研究小組達到、公司和其他組織努力加速合成生物學(xué)的各個方面隨著研究的不斷深入作用，合成生物學(xué)堆棧（生物試劑、流程執(zhí)行工具和生物 CAD/CAM 工具的分層集成行業分類，以促進快速產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)）正在不斷發(fā)展技術特點。馬爾堡團隊實質(zhì)上在合成生物學(xué)堆棧的生物學(xué)層創(chuàng)建了一種新工具，正在順利實現(xiàn)讓世界各地的合成生物學(xué)家更快發展邏輯、更輕松地進行科學(xué)研究的目標(biāo)凝聚力量。自動化在幫助他們實現(xiàn)這一目標(biāo)方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

通過自動化使項目成為可能

“當(dāng)你想到在一天或 12 小時內(nèi)進行克隆時——我們所提議的聽得進，很多人會說這對于在日常工作流程中實施來說太過分了新的力量。我們在項目的早期就得到了這樣的回應(yīng)先進水平，”因克曼說。 “所以我們考慮了實驗室自動化以及如何盡早實現(xiàn)這一目標(biāo)全面展示≈匾脚_！痹搱F隊向多家實驗室自動化公司提交了提案，以獲得對其項目的自動化支持核心技術。 Opentrons 就是其中一家公司應用提升。“我們在兩周內(nèi)收到了 77 份提案”創造性，Opentrons 的科學(xué)發(fā)展總監(jiān)克里斯汀·埃利斯 (Kristin Ellis) 說發展的關鍵，該公司發(fā)現(xiàn)很難從收到的所有優(yōu)秀提交材料中僅選擇十個團隊。但選擇馬爾堡團隊是“理所當(dāng)然的”保障性赢a業發展！拔覍λ麄兊奶嶙h感到震驚，”埃利斯說十分落實。她尤其被他們將細菌轉(zhuǎn)化時間從幾天縮短到 12 小時的愿景所吸引——許多其他人對同樣的愿景表示懷疑。

埃利斯還贊賞馬爾堡團隊提出的iGEM 實驗室間研究規則製定，他們計劃通過該研究與其他 iGEM 團隊分享V. natriegens及其方案製造業，以了解細菌在其他實驗室中的行為方式。這是 Opentrons 的一個特別重要的組成部分關規定，它強調(diào)并支持開源發展基礎、協(xié)作和可重復(fù)的科學(xué)。因為在提案到期時 OT-2 甚至還沒有發(fā)布（它于 3 月份宣布并于 6 月份發(fā)布） ）建強保護，馬爾堡團隊和其他九個獲得 OT-2 的 iGEM 團隊是世界上第一批使用機器人（可以說是豚鼠）來生產(chǎn)全新產(chǎn)品的人同期。實驗室自動化方面的經(jīng)驗——我們中的一些人學(xué)過幾門大學(xué)課程，但沒有真正的經(jīng)驗使命責任，”因克曼說產業。 “但事實證明，使用 OT-2 非常容易情況較常見。

”事實上可持續，他們的第一個方案（在 96 孔板中復(fù)制菌株）僅一天就在 OT-2 上建立并運行。至關(guān)重要的是體製，有了 OT-2構建，團隊就可以將時間花在設(shè)計和構(gòu)思項目上，而機器人則為他們運行實驗服務延伸，從而節(jié)省了數(shù)月的人力時間共創輝煌，并使團隊能夠在夏天完成項目。團隊甚至有時間在 OT-2 軟件之上構(gòu)建自己的工具——Opentrons 鼓勵所有用戶這樣做進一步。馬爾堡團隊構(gòu)建了一個易于使用的界面大部分，允許用戶從馬爾堡工具箱中提供的 8 個組件或“工具”中進行選擇強大的功能。一旦他們做出選擇，機器人就知道如何處理每個組件解決，無需任何進一步的輸入即可構(gòu)建用戶的定制質(zhì)粒預期。