Projekt Beschreibung
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Ecolicence to kill: Konsturktion von E. coli zur Bekämpfung von pathogenen Microorganismen
Im Heidelberger iGEM-Team arbeiten 15 Studenten der Universität Heidelberg und eine Studentin der TU Darmstadt aus den Bereichen Molekulare Biotechnologie, Biologie und Mathematik zusammen. Sie werden unterstützt von Betreuern aus der Arbeitsgruppe von Victor Sourjik im ZMBH der Universität Heidelberg und aus der Abteilung von Roland Eils (Universität Heidelberg und Deutsches Krebsforschungszentrum). Die Arbeiten selbst werden am Bioquant, dem erst 2007 ins Leben gerufenen neuen Zentrum für quantitative Analy-se molekularer und zellulärer Biologischer Systeme, durchgeführt.
Das Heidelberger Team plant eine biologische Maschine, die Krankheitserreger oder auch Tumorzellen er-kennen und spezifisch abtöten kann. Als Modell dafür entwickeln die Studenten ein künstliches System aus zwei Stämmen des Darmbakteriums E. coli: einem „Beutestamm“, der die Krankheitserreger repräsentiert, und einem „Killerstamm“. Dazu modifizieren die Nach-wuchswissenschaftler die genetischen Informationen der Bakterien.
Das Heidelberger Team muss zwei zentrale Probleme lösen: Zum einen sollen die Killerbakterien ihre Beute erkennen und sich zielgerichtet darauf zu bewegen können. Dazu wird das natürliche Wahrnehmungs- und Bewegungssystem der E. coli-Bakterien, das in der Natur zum Beispiel zum Aufspüren von Nährstoffen dient, ausgenutzt.
Zum anderen müssen die Killerbakterien mit einem effizienten Tötungs-Modul ausgestattet werden. Hier verfolgt das Team zwei verschiedene Strategien. Die For-scher setzen sowohl auf bakterienspezifische Viren als auch auf bestimmte Gifte, die auch gegen Tumorzellen wirksam sind.
Neben der praktischen Arbeit im Labor simuliert ein Teil des Teams das Testsystem am Computer, um Vorher-sagen über das Verhalten von „Beute“ und „Killer“ unter verschiedenen Bedingungen zu gewinnen. Diese Erkenntnisse ermöglichen eine zielgerichtete Planung der Laborversuche.