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Bacterial Crowding

Bacterial Crowding

 

Wiki del equipo 2010

 

El objetivo de este proyecto es explorar la posibilidad de dirigir una pequeña población de bacterias hacia una diana no difusible expuesta en una superficie  biológica  o abiótica  para  conseguir una interacción eficaz. Nuestro modelo experimental utiliza Escherichia coli, la bacteria modelo por excelencia en Biología Molecular,  como organismo transportador  y paredes celulares vegetales como diana.  En un futuro se podría modificar el sistema para el reconocimiento de otro tipo de dianas (sustancias contaminantes, superficies de células animales, etc.). Para alcanzar el objetivo, esta propuesta implica  la construcción de un circuito de regulación a dos niveles que contiene los siguientes elementos:

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Detección.  Un circuito de señalización anclado a la superficie, basado en el sistema Prh de  Ralstonia solanacearum con la capacidad de detectar  polisacáridos asociados a una  superficie diana y  de activar  la expresión génica  en respuesta Este  sistema tiene la propiedad  única de detectar una señal no  difusible y transducir dicha señal al interior celular.

 

Señalización.  Un sistema de expresión  génica,  dependiente de la detección de la diana, modificado para activar la síntesis y  liberación de moléculas atrayentes para  E. coli. La respuesta esperada es la acumulación  exponencial  de células bacterianas sobre la superficie diana  gracias a la respuesta quimiotáctica secundaria generada.

 

Las  aplicaciones  de este proyecto son  múltiples: medicina, biorremediación, control a distancia de sistemas biológicos, etc. Poder controlar el objetivo al que se dirigirán los microorganismos proporciona una herramienta útil para emplearlos como transportadores de sustancias varias, así como efectores sobre las dianas selectivas. De esta forma, el objetivo es demostrar que cepas de bacterias modificadas genéticamente  podrán utilizarse en un futuro próximo como liberadores programados de medicamentos en tejidos específicos.

Resultados

 

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En esta primera toma de contacto se alcanzaron objetivos parciales, siendo éstos suficientes para ser presentados en el MIT. El equipo amplió el número de  biobricks  disponibles en el catálogo de partes biológicas y llegó a realizar construcciones genéticas con ellas, analizando el comportamiento quimiotáctico de las bacterias en estudio. Por otro lado, se implementó una simulación de la evolución del sistema cuyos parámetros podían ser modificados por los usuarios para así acercarse más a las condiciones experimentales. Los modelos matemáticos que describían el proyecto fueron planteados y la mejor conclusión que  se pudo sacar de ellos fue la robustez del sistema. El ocho de noviembre de 2010 en Boston, el equipo iGEM UPO-Sevilla recibió una medalla de bronce honorífica. 

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