華中農大學生創新團隊將氣味“記錄”與“重現”

本網訊(記者 何紅衛 樂明凱)記者從華中農業大學獲悉,近日,2019年國際遺傳工程機器設計大賽(簡稱iGEM)在美國波士頓海因斯會議中心落下帷幕,來自華中農大的iGEM團隊(HZAU-China)在與全球70多個國家和地區的近400支注冊參賽隊伍的同臺競技中斬獲金獎,這也是華中農大自2013年參賽以來第6次獲得金獎。iGEM大賽由美國麻省理工學院于2003年發起創辦,是前沿交叉科學——合成生物學領域頂級的科技賽事,已成為全球青少年學術交流與科技創新的平臺。

HZAU-China團隊本次參賽項目的靈感來源于一位小朋友。在一次“未來科學家班”的實驗課上,一名小朋友一邊翻著爸爸手機上的照片和視頻,一邊感慨:“剛才做實驗的試劑味道好特別啊,好希望味道也能像照片或者視頻一樣保存下來。”在旁邊做助教的iGEM隊員胡佳妮將這句話聽進了心里。

在科技發達的今天,實現對聲音、畫面等事物的記錄與重現已不再是難事。但是,對于氣味,人們只能將其記在腦海里,或用語言來描述。

如何實現對氣味的記錄與重現?iGEM團隊成員決定動手試試。

通過探索與實踐,團隊構建了集群體感應、Riboregulator和代謝與邏輯門調控系統于一體的“細菌記錄器”,并首次實現了對苯甲醇苦杏仁味的記憶與重現。

項目通過ArAreRare轉錄因子感受苯甲醇,從而激活LuxI的表達,通過LuxI蛋白催化AHL群體感應分子的產生,并激活下游群體感應正反饋回路,產生taRNA,進而達到“記錄”效果。群體感應正反饋的同時,Riboregulator與門的一員taRNA逐漸在細菌內積累,達到“儲存”效果。再通過重現信號分子激活Riboregulator與門的另一成員crRNA及其調控的后續RNA的產生,taRNA與crRNA結合之后,開啟苯甲醇相關酶的表達,進而催化產生苯甲醇,達到“重現”氣味的效果。

華中農大今年的iGEM團隊由來自生命科學技術學院、信息學院、工學院、動物科學、動物醫學學院、文法學院、經管學院、水產學院和植物科學技術學院等的二十多名本科生組成,他們多是初入實驗室的大一大二學生。

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