Escrito por IISER Pune II
¿Qué es IGEM?
La Fundación Internacional de Máquinas de Ingeniería Genética (iGEM) es una organización independiente sin fines de lucro dedicada al avance de la biología sintética, la educación y el desarrollo de una comunidad abierta y de colaboración. Esto se hace fomentando una comunidad cooperativa abierta y una competencia amistosa.
El mayor programa de iGEM es la competencia iGEM. La competencia iGEM brinda a los estudiantes la oportunidad de ampliar los límites de la biología sintética al abordar los problemas que enfrenta el mundo. Compuestos principalmente por estudiantes universitarios, los equipos multidisciplinarios trabajan juntos para diseñar, construir, probar y medir un sistema de su propio diseño utilizando partes biológicas intercambiables y técnicas estándar de biología molecular. Cada año, cerca de 6000 personas dedican su verano a iGEM y luego se reúnen en otoño para presentar su trabajo y competir en el Jamboree anual.
La competencia IGEM inspira a miles de estudiantes cada año a trabajar en equipos para abordar desafíos únicos en sus comunidades locales. Celebra los logros del equipo en el Jamboree Gigante anual mostrando proyectos de los equipos participantes y otorgando medallas, premios, el gran premio y los trofeos BioBrick. IGEM Inspira la innovación responsable a través de sus esfuerzos en bioseguridad, bioprotección y divulgación pública.
iGEM establece el estándar en biología sintética con piezas estandarizadas.
comunidad IGEM
La comunidad iGEM está formada por pioneros internacionales de más de 45 países de todo el mundo. En 2017 iGEM lanzó el programa After iGEM. Este programa apoya a más de 40 000 iGEMers (estudiantes e instructores) que han pasado por la competencia desde su inicio en 2004. Esta red global está liderando el campo, tomando lo que aprendieron en la competencia y ampliándolo para continuar construyendo un mundo mejor.
Competencia
Equipos de estudiantes multidisciplinarios de todo el mundo compiten por medallas y premios mediante el diseño, la construcción y la prueba de proyectos utilizando biología sintética de vanguardia. Los equipos documentan su trabajo a través de entregables como wikis, videos y presentaciones, y son evaluados por paneles de jueces expertos.
Historia de iGEM
iGEM comenzó en enero de 2003 como un curso de estudio independiente en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), donde los estudiantes desarrollaron dispositivos biológicos para hacer parpadear las células. Este curso se convirtió en una competencia de verano con 5 equipos en 2004 y siguió creciendo a 13 equipos en 2005; ahora se ha expandido a 353 equipos en 2019, llegando a más de 40 países.
5 proyectos iGEM interesantes
1.Openplast del equipo Marburg 2021 (1)
El cambio climático presenta a la agricultura el mayor desafío en la historia de la humanidad. Las temperaturas más altas, las sequías y las inundaciones causarán complicaciones aún mayores y estresarán aún más nuestra cadena de suministro de alimentos.
Para hacer frente a estos desafíos, necesitamos cultivos que puedan soportar todos estos problemas. Pero un problema al que nos enfrentamos actualmente es la velocidad de la innovación en el mejoramiento y mejoramiento de cultivos, que es demasiado lenta.
El equipo ha desarrollado con éxito sistemas libres de células de cloroplastos para varios organismos modelo de plantas y cultivos de relevancia industrial para acelerar el ciclo de diseño-construcción-prueba-aprendizaje de la biología sintética de plantas. Esta tecnología, ofrece una drástica reducción de tiempo para la ingeniería genética de diferentes plantas.
Esta tecnología ofrece varias ventajas, como la ingeniería genética de alta precisión a través de una recombinación homóloga eficiente, la ausencia de silenciamiento de transgenes, la posibilidad de apilamiento de transgenes en operones sintéticos y el potencial de expresión de alto nivel de productos génicos.
2. Rapidemic del equipo Leiden 2020 (2)
La pandemia de COVID-19 demostró la importancia de la capacidad de prueba, ya que aislar a las personas infectadas es crucial para restringir la propagación de la enfermedad entre la población. Una capacidad de prueba limitada puede hacer que muchas personas infectadas no sean diagnosticadas, lo que crea una estimación inexacta de las infecciones reales durante un brote. Esto representa una amenaza para el control de la enfermedad y puede aumentar el número de casos. Un kit de prueba rápido en el punto de atención como 'Rapidemic' permitiría realizar pruebas más rápidas y frecuentes, lo cual es esencial para contener las enfermedades infecciosas. La respuesta de diagnóstico rápido ayudará a controlar el brote y reducirá el número de casos.
Un gran inconveniente de las pruebas de amplificación de ácidos nucleicos similares a la PCR es que requiere medidas costosas como termocicladores, laboratorios y operadores calificados. Las pruebas basadas en antígenos, por otro lado, tardan mucho tiempo en desarrollarse, mientras que una respuesta diagnóstica rápida es crucial. Las pruebas de anticuerpos no se pueden utilizar en las primeras etapas de la infección.
Este proyecto incluye el desarrollo de una prueba de concepto para un dispositivo de diagnóstico fácil de usar y sin etiquetas. Su método de prueba está diseñado para detectar el ADN o el ARN de los patógenos, lo que permite la identificación en las primeras etapas de la infección. Además, solo requiere la adición de cebadores para que el kit sea específico para cada especie. Esto crea un diseño modular que se puede ajustar rápida y fácilmente para adaptarse a cualquier patógeno. El objetivo era hacer que el dispositivo fuera accesible para todos, independientemente de la ubicación geográfica.
3.Elixio del equipo Toulouse INSA-UPS 2021 (3)
Los perfumes influyen en la percepción en nuestra vida diaria. La realidad de los perfumes no es tan glamurosa ya que la mayoría se emiten a partir de procesos no sostenibles. Esto es especialmente cierto para los aromas imposibles de extraer de las llamadas flores mudas como la violeta. El proyecto Elixio tiene como objetivo demostrar que las valiosas fragancias pueden recrearse fácilmente utilizando biología sintética, incluso por un pequeño equipo de estudiantes. El equipo ha diseñado un consorcio sintético que involucra cianobacterias y levaduras diseñadas y que permite una producción sostenible de moléculas de aroma violeta a partir del CO2 atmosférico. Han diseñado con éxito ambas cepas para expresar condicionalmente todas las enzimas necesarias para recrear la fragancia violeta. ¡Además, habían demostrado la producción de ionona por su levadura que huele a violeta! El proyecto Elixio ya ha llamado la atención de la industria y definitivamente están orgullosos de las nuevas aperturas creadas entre IGEM y el mundo de los perfumes.
4. Remy por NU Kazajstán 2021 (4)
La creciente demanda de producción de petróleo y gas en los tiempos modernos impulsa mayores tasas de producción y distribución. La ocurrencia de derrames de petróleo en este tipo de procesos no es inusual y la gran mayoría no se contabilizan. Los métodos de tratamiento existentes solo son eficientes para derrames localizados poco después del accidente, mientras que a largo plazo son costosos y peligrosos para la flora y la fauna endémicas de Kazajstán. Este proyecto propone una solución a este problema mediante el desarrollo de un agente novedoso para la biorremediación del petróleo crudo: Remi, du et!. Específicamente, modifican Pseudomonas putida no virulentas utilizando un sistema inducible dual para la sobreexpresión de los genes nadE y rhlA/B, que codifican NAD sintetasa y ramnolípidos, respectivamente. Las bacterias modificadas metabólicamente demuestran un alto rendimiento de ramnolípidos cuando se cultivan como biopelículas en condiciones de electrofermentación. Dado que los ramnolípidos producidos son biosurfactantes que emulsionan el petróleo crudo, el producto resultante puede usarse directamente para el tratamiento de derrames de petróleo en áreas ecológicamente sensibles.
5. Aprifreeze de UNILausanne 2021 (5)
Las heladas de finales de primavera provocan daños por heladas en las plantas, lo que se traduce en importantes pérdidas de cosechas, especialmente para los albaricoques en la región suiza de Valais. Cuando las temperaturas descienden por debajo de cero, se forman cristales de hielo que destruyen los tejidos sensibles de las plantas. Este problema se ve exacerbado por Pseudomonas syringae. Syringae, un patógeno común de los albaricoqueros que produce una proteína de nucleación de hielo que promueve la formación de cristales de hielo. El proyecto tiene como objetivo encontrar tratamientos biológicos para proteger los albaricoqueros del daño por heladas. Este proyecto adopta tres enfoques combinables diferentes. En primer lugar, modifica Escherichia coli para producir proteínas anticongelantes en exceso, que purificamos y rociamos sobre las plantas, para que se unan a los cristales de hielo e inhiban su crecimiento. En segundo lugar, el equipo también produce tailocins, complejos proteicos bactericidas, para matar específicamente a P. syringae. Por último, utilizan un fago que administra CRISPR/Cas9 y un ARN guía en P. syringae en las plantas para eliminar el gen que codifica la proteína de nucleación de hielo.
Referencias:
1. Equipo: Marburgo - 2021.igem.org [Internet]. [citado el 12 de octubre de 2022]. Disponible en: https://2021.igem.org/Team:Marburg
2. Equipo:Leiden - 2020.igem.org [Internet]. [citado el 12 de octubre de 2022]. Disponible en: https://2020.igem.org/Team:Leiden
3. Equipo:Toulouse INSA-UPS - 2021.igem.org [Internet]. [citado el 12 de octubre de 2022]. Disponible en: https://2021.igem.org/Team:Toulouse_INSA-UPS
4. Equipo: NU Kazakhstan - 2021.igem.org [Internet]. [citado el 12 de octubre de 2022]. Disponible en: https://2021.igem.org/Team:NU_Kazakhstan
5. Equipo:UNILausanne - 2021.igem.org [Internet]. [citado el 12 de octubre de 2022]. Disponible en: https://2021.igem.org/Team:UNILausanne
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