Studenterna tävlar i syntetisk biologi

Samuel Forsberg blippar in oss genom entredörrarna på Biomedicinsk Centrum och visar vägen genom den avlånga campusbyggnaden till labbsalen. Ikväll är fyra av de elva deltagarna i iGEM-laget på plats.

Sedan 2009 har studenter från Uppsala universitet deltagit i den internationella tävlingen International Genetically Engineered Machine (iGEM), och genom åren utmärkt sig med olika innovationer. I tävlingen använder deltagarna molekylärbiologi, bioinformatik och genetisk ingenjörskonst för att lösa problem och bidra till en bättre värld. I år äger tävlingen rum i Paris den 23-26 oktober, och nio av studenterna som går kursen kommer att vara på plats för att representera Uppsala universitet.

Projektet som årets iGEM-lag tävlar med innebär att försöka hitta nya biologiska färgämnen genom att rena fram proteiner och små molekyler från färgglada mikroorganismer, och för att förbättra ett känt kromoprotein. Dessa kan potentiellt användas för att minska den stora miljöpåverkan från textilindustrin, eller som biomarkörer för forskning.

I labbsalen hittar vi Samuel Jorayev, Athanasios Toros och Lovisa Wigertz som är på plats för Ergos besök. Medlemmarna i teamet läser utöver den här kursen olika utbildningar och program. Samuel Forsberg och Lovisa Wigertz läser civilingenjörsprogrammet i molekylär bioteknik, fast olika terminer,  Samuel Jorayev läser masterprogrammet i cell och molekylärbiologi, och Athanasios Toros läser masterprogrammet i bioinformatik.

Rollfördelningen i projektet har delvis skett genom tidigare erfarenheter, och vad studenterna velat lära sig mer om. Vissa har varit mer i labbet medan andra har arbetat mer med att skriva dokumentationer. I början av projektet går också mycket tid åt att söka finansiering för projektet och för att kunna resa och delta i tävlingen på plats.

Margareta Krabbe som är ledare för kursen är också på plats i labbsalen. Hon ska låsa salen när de är klara och håller lite koll på arbetet.
– Men det mesta sköter studenterna själva, säger hon.

Studenterna lägger ner mycket tid på projektet och eftersom de alla läser olika program och årskurser så är de ofta här under kvällstid. Hela kursen ger 15 hp, men Margareta Krabbe medger att många av studenterna ofta lägger ner mycket mer tid, för att de tycker att det är kul. Hon berättar att hon behövt begränsa studenterna, som gärna vill vara här i labbet länge. Under sommaren har studenterna spenderat mycket tid och många sena kvällar på projektet. Ikväll får de nöja sig med att avsluta vid 20-tiden.

Projektet

I dagens industri av textilfärgning används färgämnen som innehåller farliga kemikalier, vilket är en stor källa till vattenföroreningar. Växtfärgning har länge varit ett mer hållbart alternativ för att färga textil, men metoden har vissa brister som gör att det finns behov för en bättre och mer hållbar metod för textilfärgning.

Den första delen av projektet hade som mål att hitta nya biologiska färger från miljöprover av mikroorganismer.

– Vi hade massa olika prover att välja mellan. Men vi valde att gå vidare med dem som påvisats ofarliga för människor och djur, säger Samuel Forsberg.

Målet var att identifiera nya kromoproteiner, och samtidigt utveckla metoden för att det ska bli enklare och mer kostnadseffektivt för framtida team att utforska området.

I två av proverna kunde studenterna se tecken på att det finns färgade proteiner, vilket i såna fall är första gången de hittas i de organismer som proverna kom från.
 

Den andra delen i projektet var att förbättra ett kromoprotein som man redan visste hade en grön färg. Där undersökte de potentialen att förbättra molekylernas egenskaper för specifika användningsområden och modifiera proteinet för att snabbare få färg.

– Något vi har kommit fram till är att proteinerna från miljöproverna i första delen av projektet växer i mycket svalare miljöer än de i del två, vilket gör att de kanske i framtiden är mer miljövänliga att producera i de här bakterierna och få fram de här färgerna, säger Samuel Jorayev.

Vägen till att kunna använda tekniken i klädindustrin är lång, och just detta projekt är bara ett av många steg för att utveckla en mer hållbar metod som kan ersätta dagens metoder för textilfärgning.

Att välja ett projekt

För iGEM-gänget från Uppsala universitet var det inte självklart att deras projekt skulle fokusera på just textilfärgning. En betydande del av hela kursen innebär att arbeta fram ett projekt som fungerar. En inledande brainstorm session genererade omkring 25 olika idéer.

– Vi jobbade vidare med några stycken av dem, och sen slutade det med att vi valde ett helt annat, säger Samuel Forsberg och de andra i labbsalen skrattar igenkännande.  

För att komma fram till ett slutgiltigt projekt behövde det vara genomförbart under tidsperioden och fungera med den utrustning, metoder och ekonomi som fanns att tillgå. Dessutom behövde det också finnas ett intresse hos studenterna för ämnet i sig.

Tävlingen i Paris

I den sista perioden av projektet, som fortfarande pågår när Ergo besöker labbet i början av oktober, arbetar teamet med att få klart all dokumentation och redovisning av vad de har gjort och kommit fram till. Förutom att genomföra projektet så är dokumentationen en viktig del i tävlingen. Allt redovisas på en webbplats, vilket domarna använder för bedömningen av projektet.

Väl på plats i Paris kommer teamet att presentera projektet igen för domarna och även i en monter på den stora iGEM-mässan som är öppen för allmänheten. Om laget går vidare i tävlingen blir det en ytterligare presentation på en stor scen.

I år tävlar Uppsala-laget mot 400 andra lag från olika delar av världen. Uppsala universitet var det första laget från Sverige som ställde upp 2009 och har en historik av att tidigare utmärkt sig i tävlingen. Teamet känner därför att de har många ögon på sig, men känner sig ändå ganska lugna.

– Vi gör det här framför allt för att det är kul och för att vi vill lära oss, säger Lovisa.

– Jag känner inte någon direkt press. Jag är bara väldigt tacksam att vi har den här möjligheten. Jag vet att andra lag inte har samma förutsättningar. Vi har fått väldigt mycket backning från institutionen för biologisk grundutbildning och kunnat utnyttja nätverket inom Uppsala. Och så har ju Margareta varit med oss hela sommaren, tillägger Samuel.