Gold für Biotechnologen aus Aachen und Jülich beim iGEM-Wettbewerb

Jülich, 07. 11. 2014 - Ein interdisziplinäres Studenten-Team der RWTH Aachen hat bei seiner ersten Teilnahme am internationalen Wettbewerb "iGEM" zu Synthetischer Biologie in Boston (USA) einen ersten Platz belegt. Die 15 Biotechnologen, die von der RWTH und vom Forschungszentrum Jülich betreut wurden, gewannen den ersten Preis für die beste Entwicklung einer analytischen Methode und erhielten Sonderpreise für die beste Software und das beste Sicherheitskonzept.

Das Team, das mit 245 anderen Teams an den Start ging, entwickelte spezielle Sensorbakterien und günstig herzustellende Messgeräte, mit denen krankheitsrelevante Organismen wie zum Beispiel Krankenhauskeime für wenig Geld schnell identifiziert werden können.

Prof. Wolfgang Wiechert vom Institut für Bio- und Geowissenschaften, Biotechnologie (IBG-1), und zwei seiner Doktoranden waren Mitbetreuer des 15-köpfigen Teams; ein Teil der Laborarbeiten wurde in Jülich durchgeführt. Die Helmholtz-Gemeinschaft unterstützte das Projekt im Rahmen der Helmholtz-Initiative Synthetische Biologie.

Der seit zehn Jahren ausgetragene iGEM-Wettbewerb (iGEM steht für International Genetically Engineered Machine Competition) gilt als das Herzstück der synthetischen Biologie und als inoffizielle Weltmeisterschaft der Gentechniker. Studentische Teams treten mit einem selbstgewählten Projekt an, welches sie über etwa ein halbes Jahr vollkommen selbständig organisieren, durchführen, finanzieren und präsentieren.

"Das Aachener iGEM-Team ist mit einem Projekt angetreten, dass in besonderer Weise die Stärken der Aachen-Jülicher Region im Bereich der Biotechnologie und Ingenieurswissenschaften vereint", sagt Prof. Wolfgang Wiechert. "Dieser große Erfolg ist nicht zuletzt einer hervorragenden Zusammenarbeit zwischen dem Forschungszentrum Jülich und der RWTH Aachen zu verdanken", freut sich der Leiter der Jülicher Biotechnologie.

Das Aachener Team — So sehen glückliche Gewinner aus (von links): Michael Osthege, Ljubica Vojcic (Advisor), Anna Schechtel, Julia Plum, Vera Alexandrova, Florian Gohr, Björn Peeters, Eshani Sood, Ansgar Niemöller, Arne Zimmermann, Markus Joppich, Stefan Reinhold, Nina Bailly, Philipp Demling, Patrick Opdensteinen, René Hanke.

Detektion mit Methode: Cellock Holmes, WatsOn und Measuarty

Die Nachwuchswissenschaftler entwickelten eine Methode, um Bakterien auf festen Oberflächen zu erkennen und zu identifizieren. Der 2D-Bio-Sensor, den die Gruppe liebevoll "Cellock Holmes" nennt, zielt darauf ab, Mankos bestehender Methoden zu überwinden und einen schnelleren, frei zugänglichen und mobil handhabbaren Weg zu entwickeln, bestimmte Bakteriensorten zu detektieren.

Für den Wettbewerb wurde "Cellock Holmes" biosensorisch dazu programmiert, das Bakterium "Pseudomonas aeruginosa" zu identifizieren, das als sogenannter Krankenhauskeim bekannt ist und Infektionen bei Patienten mit offenen Wunden und Immunschwäche hervorruft.

Hierzu machten sich die Biotechnologen die Kommunikations-Prozesse der Bakterien zunutze. Das Team entwickelte Sensorzellen – "Cellocks" – welche jene Signalmoleküle aufspüren, die die Bakterienzellen aussenden, um gemeinsam aktiv zu werden, und regen diese zum Fluoreszieren an. Damit werden die Moleküle mithilfe des eigens vom Team gebauten Messgeräts "WatsOn" und der vom Team entwickelten Software "Measuarty" sichtbar. Den Nachwuchswissenschaftlern gelang es zudem, die Reaktionszeiten der Sensoren im Vergleich zu bestehenden Methoden erheblich zu verkürzen.

Die Methode kann auch auf die Signalmoleküle anderer Bakterientypen angepasst werden.

Ihren Ansatz und die Bauanleitung für ihr Messgerät veröffentlicht das Team auf seiner Teamprojektwebsite.