合成生物学与IGEM

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WhoamI?@@@

来自安徽工业大学化工学院化学生物学专业生111班曾担任班级班干以及学生会工作，拿过国家励志奖学金及校二等奖学金等目前一心想学好专业知识，多做试验加强动手能力！

WhyamIhere?至今所学生物方面课程：普通生物学、生物化学、微生物学、分子生物学

PartOne:合成生物学的理解PartTwo:对ShiningPurifier的一些看法Partthree:我所觉得好玩儿的

合成生物学的理解合成生物学包括两条路线:(1)新的生物零件、组件和系统的设计与建造;(2)对现有的、自然的生物系统的重新设计。这两条路线的目的都是为了造福人类社会。

合成生物学的理解基因工程是把一个物种的基因延续、改变并转移至另一物种体内合成生物学的目的在于组装各种生命元件来建立人工生物体系,让它们能像电路一样在生物体内运行,使生物体能按预想的方式完成各种生物学功能.

IGEMBasicpartcompositepartdevice

device

plasmidbackbone

cell

realizebiologicalfunction

ShiningPurifier海洋荧光细菌Vibriofischeri能产生并向细胞外分泌一些信号分子,细菌彼此间利用这些释放到环境中的信号分子来进行交流.释放信号分子后,细菌能感知种群内信号分子的数量,借此信号分子的积累使单个细胞感知细菌整体的数量(细胞密度).它允许细菌种群共同控制基因的表达。

图2密度感知信号系统模型

ShiningPurifier小小猜想：我们可以通过研究海洋荧光细菌的密度感知信号系统，可以将其替换原来的发光机制。通过发光机制来调控大肠杆菌数量大小。

Interesting大肠杆菌乳糖操纵子大肠杆菌砷探测器

生物探测器

大肠杆菌乳糖操纵子

大肠杆菌砷探测器大肠杆菌的质粒R773中有一个抗砷操纵子,编码了两个阻遏蛋白质ArsR和ArsD,分别对低和高浓度砷或亚砷酸盐敏感。该基因线路利用了这两个蛋白质,用ArsR和ArsD分别控制λcI基因和lacZ基因的表达,而λcI和lacZ基因一起控制尿素酶基因的表达。在没有砷(亚砷)酸盐时,λcI基因不表达,通过加人异乳糖解除lacI的阻遏后尿素酶基因表达,催化底物尿素产生氨使培养液呈碱性(pH值达到9以上)。在有低浓砷或亚砷酸盐时(约5PPb),其与ArsR结合形成复合体从而解除了对久。I基因的阻遏,表达生成的几Cl又阻遏了尿素酶基因的表达,使培养液呈中性。当有高浓度砷或亚砷酸盐时(约20ppb),其与ArsD结合从而解除了对lacZ基因的抑制,表达生成的半乳糖昔酶催化半乳糖降解使之生成乙酸和乳酸,使培养液呈酸性,pH值可达5以下。利用pH试纸或通过pH指示剂,如甲基红,即可用肉眼检测砷(亚砷)酸盐的浓

度。

生物探测器重金属抗性基因是微生物在自然条件下或在人工诱导下产生的抗重金属毒性的遗传因子。其中包括啤酒酵母的抗铜基因Cup1、Cr55、Ccc2p和PcalP;C.albicans的抗铜基因Crd1、Crd2、Crd2P[1];Staphylococcusaureus的抗镉基因CadC、CadA,抗银基因SilE、SilS、SilR、SilCBA[5,16];假单胞菌Pseudomonasputida06909的Cd2+、Pb2+、Zn2+调理基因CadA,Cd2+调理基因CadR[17];Ralstoniametallidurans的抗铅基因PbrA、PbrB、PbrC、PbrD[18