今年的iGEM Giant Jamboree為高年級(jí)組的大獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)Team Marburg 帶來(lái)了一個(gè)現(xiàn)實(shí)生活中的科學(xué)童話，Team Marburg是一支由15 名德國(guó)碩士生組成的團(tuán)隊(duì)設計標準，學(xué)習(xí)傳統(tǒng)生物學(xué)重要作用、分子和細(xì)胞生物學(xué)不要畏懼、化學(xué)持續創新、物理引人註目、和電腦科學(xué)增幅最大。這個(gè)想法最初是在2017 年的一次會(huì)議上誕生的共享應用，很大程度上是由實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化領(lǐng)導(dǎo)者Opentrons的OT-2 移液機(jī)器人實(shí)現(xiàn)的，最終獲得了大獎(jiǎng)和一種新的生物工具標準，可以改變合成生物學(xué)家創(chuàng)造新產(chǎn)品的方式示範推廣。代謝途徑、遺傳迴路和其他 DNA 結(jié)構(gòu)即將展開。

獲勝的項(xiàng)目大幅增加？ VibriGens特性，基於一種新的細(xì)菌底盤生物：納特里根弧菌，這是世界上生長(zhǎng)最快的細(xì)菌交流研討，倍增時(shí)間僅為10 分鐘或更短（相比之下更加完善，黃金標(biāo)準(zhǔn)底盤生物大腸桿菌每半小時(shí)翻倍）。該團(tuán)隊(duì)致力於建立用V. natriegens進(jìn)行克隆建設應用、蛋白質(zhì)表現(xiàn)和蛋白質(zhì)相互作用研究的方案支撐作用，並建立了一組針對(duì)每種應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化的菌株（任何研究人員都可以向團(tuán)隊(duì)發(fā)送電子郵件索取）動力。他們還創(chuàng)建了「 Marburg Collection」是一個(gè)基於金門的克隆工具箱同時，使研究人員能夠?qū)⑷魏钨|(zhì)粒複製起點(diǎn)、抗生素抗性和他們想要的目標(biāo)基因結(jié)合起來(lái)效高性，從而無(wú)需依賴載體設計標準。雖然克隆工具箱最初是針對(duì)V. natriegens創(chuàng)建的，但該團(tuán)隊(duì)最終將其設(shè)計(jì)為普遍適用於許多不同的宿主生物互動互補。與他們的最佳化菌株一樣發揮重要帶動作用，馬爾堡菌株也將提供給研究人員。

很久以前…一個(gè)想法誕生了

V. natriegens的選擇並非偶然意料之外。團(tuán)隊(duì)首次聽說(shuō)這種生物體是在 2017 年德國(guó)合成生物學(xué)協(xié)會(huì)在馬爾堡舉行的會(huì)議上文化價值。其中一位演講者正在介紹V. natriegens，當(dāng)團(tuán)隊(duì)不僅了解到它的生長(zhǎng)速度有多快置之不顧，而且還知道沒(méi)有人真正使用這種生物體時(shí)不斷完善，他們開始考慮使用它來(lái)幫助合成生物學(xué)界。 方便，它是一種從未在 iGEM 比賽中使用過(guò)的有機(jī)體基礎上，所以我們可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)新的東西——它確實(shí)可以幫助很多人。因?yàn)樵诤铣缮飳W(xué)的每個(gè)領(lǐng)域應用領域，你都需要一個(gè)有機(jī)體來(lái)建構(gòu)你的結(jié)構(gòu)保持競爭優勢。因此，我們將有一個(gè)影響每個(gè)人的項(xiàng)目發展機遇，因此我們認(rèn)為建立它對(duì)我們來(lái)說(shuō)可能是件好事不容忽視。 「團(tuán)隊(duì)成員Daniel Marchal 解釋道。由於它生活在鹽水中服務體系，V. natriegens也能耐受比E更高水平的鹽分組建。 . 大腸桿菌活動上，使其更適用於一些需要更高鹽含量的環(huán)境應(yīng)用（例如國際要求，優(yōu)化海洋中塑膠的細(xì)菌降解）提供了有力支撐。的實(shí)驗(yàn)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(shí)至關(guān)重要非常激烈。黴素來(lái)舉例競爭力所在。

「抗黴素的開發(fā)花了大約七年時(shí)間引人註目。試想一下，如果您使用了弧菌溝通機製，我們可以加快這些過(guò)程好宣講，即開發(fā)時(shí)間嗎？」他問(wèn)道領先水平。他也認(rèn)為弧菌是合成生物學(xué)家研究蛋白質(zhì)演化、工程蛋白質(zhì)和酵素或設(shè)計(jì)遺傳電路的有用工具≡O計能力；旧掀放?，透過(guò)使用世界上生長(zhǎng)最快的生物體可以提高開發(fā)各種零件的速度，這對(duì)於合成生物學(xué)來(lái)說(shuō)是一件好事更為一致。隨著越來(lái)越多的研究小組等形式、公司和其他組織努力加速合成生物學(xué)的各個(gè)方面隨著研究的不斷深入，合成生物學(xué)堆疊（生物試劑研究與應用、流程執(zhí)行工具和生物CAD/CAM 工具的分層集成飛躍，以促進(jìn)快速產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)）正在不斷發(fā)展。馬爾堡團(tuán)隊(duì)實(shí)質(zhì)上在合成生物學(xué)堆疊的生物學(xué)層創(chuàng)建了一種新工具全面協議，正在順利實(shí)現(xiàn)讓世界各地的合成生物學(xué)家更快組成部分、更輕鬆地進(jìn)行科學(xué)研究的目標(biāo)。自動(dòng)化在幫助他們實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用新的動力。

透過(guò)自動(dòng)化使專案成為可能

「當(dāng)你想到在一天或12 小時(shí)內(nèi)進(jìn)行克隆時(shí)——我們所提議的，很多人會(huì)說(shuō)這對(duì)於在日常工作流程中實(shí)施來(lái)說(shuō)太過(guò)分了發展契機。我們?cè)趯０傅脑缙诰偷玫搅诉@樣的回應(yīng)廣泛關註， 」因克曼說(shuō)。 「所以我們考慮了實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化以及如何儘早實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)發力瀯蓊I先！箞F(tuán)隊(duì)向多家實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化公司提交了提案，以獲得對(duì)其專案的自動(dòng)化支援共創美好。 Opentrons 就是其中一家公司推動並實現。 “我們?cè)趦蛇L內(nèi)收到了77 份提案”，Opentrons 的科學(xué)發(fā)展總監(jiān)克里斯汀·埃利斯(Kristin Ellis) 說(shuō)覆蓋範圍，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(gè)團(tuán)隊(duì)優化程度。但選擇馬爾堡團(tuán)隊(duì)是「理所當(dāng)然的」。 「我對(duì)他們的提議感到震驚奮勇向前，」艾利斯說(shuō)不斷豐富。她尤其被他們將細(xì)菌轉(zhuǎn)化時(shí)間從幾天縮短到 12 小時(shí)的願(yuàn)景所吸引——許多其他人對(duì)相同的願(yuàn)景表示懷疑。

艾利斯也讚賞馬爾堡團(tuán)隊(duì)提出的iGEM 實(shí)驗(yàn)室間研究組建，他們計(jì)劃透過(guò)研究與其他iGEM 團(tuán)隊(duì)分享V. natriegens及其方案各有優勢，以了解細(xì)菌在其他實(shí)驗(yàn)室中的行為方式效果較好。這是 Opentrons 的一個(gè)特別重要的組成部分，它強(qiáng)調(diào)並支持開源持續、協(xié)作和可重複的科學(xué)等多個領域。因?yàn)樵谔岚傅狡跁r(shí)OT-2 甚至還沒(méi)有發(fā)布（它於3 月宣布並於6 月發(fā)布） ），馬爾堡團(tuán)隊(duì)和其他九個(gè)獲得OT-2 的iGEM 團(tuán)隊(duì)是世界上第一批使用機(jī)器人（可以說(shuō)是豚鼠）來(lái)生產(chǎn)全新產(chǎn)品的人必然趨勢。實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化方面的經(jīng)驗(yàn)——我們中的一些人學(xué)過(guò)幾門大學(xué)課程促進善治，但沒(méi)有真正的經(jīng)驗(yàn)，」因克曼說(shuō)的方法嵤虑笫?！傅聦?shí)證明，使用 OT-2 非常容易落到實處。

「事實(shí)上服務水平，他們的第一個(gè)方案（在96 孔板中複製菌株）僅一天就在OT-2 上建立並運(yùn)行。至關(guān)重要的是技術創新，有了OT-2處理方法，團(tuán)隊(duì)就可以將時(shí)間花在在設(shè)計(jì)和構(gòu)思專案上，而機(jī)器人則為他們運(yùn)行實(shí)驗(yàn)持續向好，從而節(jié)省了數(shù)月的人力時(shí)間習慣，並使團(tuán)隊(duì)能夠在夏天完成專案。鼓勵(lì)所有使用者這樣做進展情況。個(gè)組件的積極性，無(wú)需任何進(jìn)一步的輸入即可建立用戶的客製化質(zhì)粒。