A Fölcserélhető Szabványos ElemekreÉpülő Szintetikus Biológia

Bálint Bálint L.Debreceni Egyetem-OEC

Klinikai Genomikai Központ

A mérnöki tervezéseszközei

• absztrakció• hierarhikus elem összeszerelés• modularitás• szabványosítás• izolálás• rugalmasság

Tom Knight

“In this country, no organized attempt has yet been made toestablish any system, each manufacturer having adopted whateverhis judgment may have dictated as best, or as most convenient forhimself.”

Williams Sellers “On a Uniform System of Screw Threads”Franklin Institute April 21, 1864

Tom Knight

Szabványosítás a technikában

Biológiában használt szabványos fileformátumok

Szabványosított kísérlet leírások

Moduláris felépítés

Moduláris, több szintű felépítés-szabványosított kapcsolódási pontok-

Complex engeneering requires modular buildingand standard assembly procedures

Moduláris felépítés-obiektum orientált programozás-

Abstraction levels in Synthetic Biology

Szintetikus biológiai szabványok

Standard Component Formgca GAATTC gcggccgc t TCTAGA g

cgt CTTAAG cgccggcg a AGATCT c

EcoRI XbaI

t ACTAGT a GCGGCCG CTGCAG gct

a TGATCA t cgccggc GACGTC cga

SpeI PstI

E X S P

No internal sequences of the form

EcoRI: GAATTCXbaI: TCTAGASpeI: ACTAGTPstI: CTGCAG

Tom Knight

BBF_RFC_10

Assembly 3-Way

E P

E X S t A CTAGA a a TGATC T t SpeI XbaI

t ACTAGA a a TGATCT t mixed

E X S P

X S P

vector origin antibiotic resistance

Tom Knight

Klasszikusplazmid

reprezentációEugene plazmid

leírás

Szabványoselemek vizuálisreprezentációja

Szabványoselemek textuálisreprezentációja

EUGENE kimenetek szabványos elemekre-Genetic Compiler-

Klasszikusplazmid

reprezentációEugene plazmid

leírás

Biology is the nanotechnology whichworks!!!

Standard composition

Standard function

Standard measurements

Synthetic biology based on interchangeable parts

iGEM = International Genetically Engineered Machine competition

2004: 6 csapat,2010: 133 csapat, MIT Boston, MA

Dzembori/Jamboree, November 6-8, 1300 résztvevőGyőztes: Szlovénia

BioBrick Foundation, Parts Registry, Open Wetware

iGEM WorkflowSynthetize parts +

test your hypothesis

Predesigned parts +published knowledge

Extract knowledge + redesign published

sequences

Draw conclusions +present your work

Share knowledge +newly designed parts

Szabványos Elemek Regisztere

partsregistry.org

Team: Debrecen-Hungary 2010

On the Media

Science!!!

http://2010.igem.org/Team:Debrecen-Hungary/meetteam

http://2010.igem.org/Team:Debrecen-Hungary

Objective I

Addition of lipid sensing tools to the Parts Registry, which may be used for the rational design of lipid responsive transcription factors

Expanding the possibilities of the eukaryote chassis in synthetic biology

Debrecen Team 2010

Objective II

• Creating a toolkit containing Lipid sensors which may be activated by extracellular lipids and comes equipped with a PoPs (Polymerase Per Second) output DNA binding domains, chimeric receptors, expression vectors and more

• Side projects Creating a library of video tutorials for elaboration of basic lab techniques Collaboration with team Edinburgh 2006 (arsenic biosensor) assessment of arsenic contamination in drinking water

Function and structuralorganization of nuclear receptors

a. Function

Metabolism

Development

Homeostasis

b. Structure

Nat Struct Mol Biol. 2008 Sep;15(9):924-31.Itoh et al.

Nuclear receptors in C. elegans

Robinson et al. J Mol Evol (2005) 60:577–586

Drosophila 21

Human 48

C. Elegans 284

Results IV – Western Blot

anti-Gal4

anti-Actin

Confirmation of protein expression proved by WB in transfected293T cells

Logical Boolean “AND” operator = Ligand+ Tetracycline

Arsenic side project

Importance: 10 µg per liter is the WHO threshold for arsenic in drinking waterBackground: Team Edinburgh, 2006 made an arsenic biosensor, which can be a usefultool for on site arsenic detectionOur aim: We tested the system on real samples from South-East Hungary, and theresults are the followings

Cambridge 2010 Team

A jövő fényforrása a világító élölény

• http://genomikon.ca/ Osztály terembenhasználható „open source” szintetikusbiológiai eszköztár.

Debrecen-Hungary Team Szponzorok:

Video protokollok:

http://2010.igem.org/Team:Debrecen-Hungary/protocols

Dote Apoptozis Kutatási Alapítvány, DEOEC-BMBI

Diák tagok Alternatív Közgazdasági Gimnáziumból:

Sólyom Alexandra, Jakab Dorottya és Székely Áron és tanáruk Nádori Gergely

Köszönöm a figyelmet!!!