日前，合成生物學(xué)領(lǐng)域的國際頂級學(xué)生科技賽事——國際基因工程機(jī)器大賽(International Genetically Engineered Machine Competition，iGEM)2022全球總決賽結(jié)果揭曉。同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2支代表隊伍，與來自41個國家和地區(qū)的346支代表隊同場競技，經(jīng)過激烈角逐，最終以優(yōu)異的成績脫穎而出，分別斬獲1枚金牌和1枚銅牌。同濟(jì)學(xué)子屢創(chuàng)佳績，在國際舞臺上盡顯同濟(jì)人的風(fēng)采。

　　國際基因工程機(jī)器大賽(iGEM)始于2003年，由美國麻省理工學(xué)院(MIT)主辦，是合成生物學(xué)領(lǐng)域的國際頂級學(xué)生科技賽事，已經(jīng)成功舉辦了16屆，今年共有來自全球各地的346支隊伍參賽。合成生物學(xué)是近年來生命科學(xué)領(lǐng)域的新興研究方向，其目標(biāo)是通過重組現(xiàn)有基因，構(gòu)建對生命科學(xué)研究或者生產(chǎn)生活實踐具有價值的生物系統(tǒng)。iGEM競賽以合成生物學(xué)為基礎(chǔ)，更加關(guān)注設(shè)計生物系統(tǒng)對iGEM社區(qū)和社會的實際作用。

　　Tongji_China代表隊

　　項目簡介：

　　菠蘿蛋白酶是一種植物蛋白酶，具有多種特性，包括抗癌活性、抗炎作用、抗菌作用、增強抗生素作用、保護(hù)皮膚、術(shù)后恢復(fù)等。它在醫(yī)療和食品領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。盡管菠蘿蛋白酶具有很大的應(yīng)用潛力，但傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝存在效率低、來源不穩(wěn)定、酶活性低等問題?；谶@一點，Tongji_China今年的參賽項目使用大腸桿菌來重組表達(dá)菠蘿蛋白酶，并通過定向進(jìn)化提高了酶活性和穩(wěn)定性。此外，隊員們還發(fā)現(xiàn)了菠蘿蛋白酶在飼料領(lǐng)域的巨大潛力，他們選擇枯草芽孢桿菌wb800菌株作為這一特定應(yīng)用場景的底盤，其表達(dá)的重組菠蘿蛋白酶能夠作為飼料添加劑加工處理粗飼料，可提升飼料中蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化率、提高動物抗病能力。

　　受今年上半年疫情的影響，Tongji_China的隊內(nèi)活動無法線下開展，面臨著巨大的挑戰(zhàn)。隊員們克服了重重困難，在前期以線上的方式做好了各類準(zhǔn)備工作的前提下，于9月份開始在濕實驗的部分奮起直追，最終不負(fù)眾望，延續(xù)Tongji_China三年全金的傳統(tǒng)，斬獲金獎!

　　隊員名單：

　　生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院：文嘉穎、郭禎翔、葉璟怡、呂璟瑄

　　國豪書院(生物強基班)：蔡婧嫻、趙珂瑤

　　化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院：程匯文

　　醫(yī)學(xué)院：佟國盛

　　軟件學(xué)院：方儀

　　設(shè)計創(chuàng)意學(xué)院：高培中、楊彥斌

　　Tongji_Software代表隊

　　項目簡介：

　　基因編輯技術(shù)在合成生物學(xué)研究中是一種不可或缺的工具，但目前也存在脫靶效應(yīng)、非特異性結(jié)合等問題。研究發(fā)現(xiàn)anti-CRISPR蛋白可抑制脫靶效應(yīng)、提高安全性，它還能作為基因編輯調(diào)控的抑制劑，提供更多可選擇的工具來進(jìn)行實驗設(shè)計。anti-CRISPR基因可以編碼并通過載體體內(nèi)遞送或原位發(fā)揮作用，由于它們與CRISPR-Cas系統(tǒng)分開，因此可以根據(jù)Cas動態(tài)調(diào)控范圍，無需昂貴的配體、設(shè)備即可將anti-CRISPR蛋白整合到各種系統(tǒng)中。目前已發(fā)現(xiàn)許多抗CRISPR蛋白，如AcrIIA5、AcrIIC1和AcrVA1，可抑制其靶標(biāo)的多個同源物。這種廣譜活性無需重新設(shè)計每個Cas蛋白便可用于調(diào)節(jié)CRISPR-Cas系統(tǒng)的多種天然和工程變體。此外，Joseph Bondy-Denomy等研究人員已鑒定出多種靶點相同，但大小、抑制強度和作用機(jī)制等差異很大的anti-CRISPR蛋白，日后有望將其推廣到不同的實驗場景。

　　因此，團(tuán)隊關(guān)注到這種蛋白，希望能通過尋找這些有助于基因編輯的蛋白來輔助合成生物學(xué)實驗。軟件設(shè)計的目的是提供一個可以搜索不斷擴(kuò)大的病毒基因組、宏基因組等數(shù)據(jù)庫的全新anti-CRISPR蛋白的工具，從而擴(kuò)展anti-CRISPR的多樣性，為合成生物學(xué)潛在基因編輯工具的挖掘提供一種簡單便捷的方式。

　　隊員名單：

　　生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院：張世越、鄭裕龍、李詩雨、周詩璇

　　軟件學(xué)院：張子涵、楊鑫、袁楓燁、陳晨

　　數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院：張佳妮

　　設(shè)計創(chuàng)意學(xué)院：李雪琛

　　同濟(jì)大學(xué)iGEM代表隊由生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、軟件學(xué)院、醫(yī)學(xué)院、設(shè)計創(chuàng)意學(xué)院、數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院、國豪書院和化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院七個學(xué)院組隊。2022年疫情形勢復(fù)雜，同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下，利用課外時間進(jìn)行了大量的文獻(xiàn)調(diào)研，反復(fù)研討最終確定了參賽選題并逐步推進(jìn)項目。為了能夠了解實際生產(chǎn)和理論研究的前沿，同學(xué)們在線上開展了對相關(guān)企業(yè)參訪，獲得第一手資料，同時還與其他高校iGEM參賽隊開展了廣泛的合作交流。此外，同學(xué)們還走進(jìn)中小學(xué)進(jìn)行科普，將生命科學(xué)、合成生物學(xué)等理念進(jìn)行宣傳。

　　從準(zhǔn)備到比賽，學(xué)校本科生院和生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院給予了高度關(guān)注與大力支持。生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院成立了由不同研究領(lǐng)域的老師組成的導(dǎo)師團(tuán)隊進(jìn)行精心指導(dǎo)。備賽期間，隊員們進(jìn)行了往期項目調(diào)研、項目選題、軟件功能設(shè)計、實驗設(shè)計、人文實踐、算法和建模設(shè)計，克服重重困難斬獲佳績。這是學(xué)校用心培養(yǎng)具有國際競爭力的拔尖創(chuàng)新人才的又一重大成果，更是學(xué)習(xí)貫徹落實黨的二十大精神，為建設(shè)教育強國、科技強國、人才強國貢獻(xiàn)力量，全面推進(jìn)中華民族偉大復(fù)興的實際行動。