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Als erstes Team aus NRW nahmen Studierende vom Centrum für Biotechnologie (CeBiTec) der Universität Bielefeld beim internationalen Wettbewerb iGEM (International Genetically Engineered Machine Competition) teil und gewannen jetzt eine der begehrten Goldmedaillen. Der Wettbewerb ist der bedeutendste internationale Wettbewerb für Nachwuchswissenschaftler in den Lebenswissenschaften und wird jährlich vom weltbekannten Forschungsinstitut MIT (Massachusetts Institute of Technology) in Boston (USA) ausgeschrieben. Am 8. November ging der diesjährige Wettbewerb mit der großen Preisverleihung am MIT zu Ende, nachdem zwei Tage lang alle teilnehmenden Teams ihre Projekte präsentiert und sich den Fragen von Jury und Teilnehmern gestellt hatten.  

Die Idee hinter dem iGEM Wettbewerb ist es, Studenten ein eigenes Forschungsprojekt realisieren zu lassen und dabei wie eine echte Forschergruppe zu arbeiten. In der Wahl der Projekte sind die Teams weitestgehend frei, es müssen nur einige Kriterien eingehalten werden. Dazu zählt die Verwendung von standardisierten biologischen Bausteinen. So ist iGEM auch ein Wettbewerb für Synthetische Biologie, eine aktuelle Forschungsrichtung, die biologische Fragestellungen mit ingenieurwissenschaftlichen Ansätzen angeht. „BioBricks“ oder Biobausteine sind dabei ein zentrales Element; sie ermöglichen es, genetische Bausteine in beliebiger Reihenfolge aneinander zu fügen und so Bakterien neue Funktionen zu verleihen. Grundlegende BioBricks können aus einer Datenbank bezogen werden.  

Die Qualität der Projekte wird anhand einer Reihe von Medaillenkriterien bewertet. So müssen BioBricks selbst erstellt und eingesendet, sowie Messdaten für das selbst hergestellte System gesammelt werden. Weiterhin ist es erforderlich, eine Online-Dokumentation über das Projekt und die durchgeführten Laborarbeiten anzufertigen. Der Wettbewerb beginnt jeweils Anfang April und endet mit der Vorstellung der Arbeiten Anfang November.

Das Bielefelder Team bestand aus elf Masterstudierenden der Studiengänge „Genome-based Systems Biology“ und „Molekulare Biotechnologie“. Dem Team, das von den CeBiTec-Forschern Dr. Jörn Kalinowski, Dr. Christian Rückert und Professor Dr. Karsten Niehaus wissenschaftlich beraten wurde, stand ein Laborraum im CeBiTec-Laborgebäude und Forschungsmaterial zur Verfügung. Um die Teilnahmegebühren und die Reisekosten in die USA zu finanzieren, musste das Team Sponsorengelder einwerben. Unterstützt wurde das Projekt unter anderem von BIO.NRW, dem Biotechnologiecluster in NRW.

Das Team, das unter dem Namen „Bielefeld-Germany“ antrat, hatte sich zum Ziel gesetzt, einen bakteriellen Biosensor zu konstruieren, der die Schärfe in Speisen messen kann („Bakterielle Vorkoster“). Capsaicin heißt der Stoff aus Chili-Schoten und anderen feurigen Gerichten, der für die Schärfe verantwortlich ist. Dazu haben die Studierenden einen Rezeptor für Pflanzen-Inhaltsstoffe aus einem Bakterium entnommen und mit dem Leuchtenzym aus Glühwürmchen kombiniert. Neu zusammengefügt und in ein Bakterium integriert ist so ein Messfühler für pflanzliche Substanzen entstanden. Aufgrund des kurzen Zeitrahmens und dem ehrgeizigen Ziel, den natürlichen Rezeptor auf eine neue chemische Substanz, das Capsaicin, umzuprogrammieren, war es nicht möglich, den Biosensor bis zur vollständigen Funktionalität zu bringen. Hergestellt  wurde aber ein Bakterium, das in der Lage ist, auf verschiedene Konzentrationen einer pflanzlichen Substanz mit entsprechend starkem Leuchten zu reagieren. Damit konnte ein erster Meilenstein erreicht werden. Dieses Vorläufersystem wurde anschließend eingehend getestet und charakterisiert, sowie die Ergebnisse und konstruierten Bausteine beim Wettbewerb vorgestellt. Mit dem Beitrag waren die Bielefelder Nachwuchswissenschaftler zumindest das „schärfste“ Team bei iGEM2010!

Insgesamt traten in diesem Jahr 128 Teams mit insgesamt 2000 Teilnehmern zum Wettbewerb an. Es waren alle Kontinente vertreten, wobei aber europäische, asiatische und nordamerika-nische Teams den größten Teil der Teilnehmer ausmachen. Damit war die Konkurrenz nie größer und die vorgestellten Projekte aller Teams lagen auf allerhöchstem Niveau. „Das Team aus Bielefeld hat mit der Goldmedaille gezeigt, dass sich die biotechnologische Forschung am CeBiTec der Universität Bielefeld auf Augenhöhe mit den großen Instituten und Elite-Universitäten in Europa und den USA befindet“, so Professor Dr. Alfred Pühler - bis Oktober Vorstandssprecher des CeBiTec -, der sich über den Erfolg seiner Nachwuchsforscher enorm freute.

Der mikrobielle Schärfesensor aus Bielefeld  soll nun nach dem Wettbewerb nicht einfach im Gefrierschrank landen. Frieder Hänisch, Kapitän des Bielefelder Teams: „Wir überlegen derzeit, die Idee in mehreren Master-Arbeiten weiterzuführen“.



Kontakt:
Frieder Hänisch, Universität Bielefeld
Kapitän des iGEM Teams „Bielefeld-Germany“
Centrum für Biotechnologie – CeBiTec
Tel: 0521 106-8709
E-Mail: fhaenisch@uni-bielefeld.de

Dr. Jörn Kalinowski, Universität Bielefeld
Centrum für Biotechnologie – CeBiTec
Tel: 0521 106-8756
E-Mail: joern.kalinowski@cebitec.uni-bielefeld.de  

Weitere Informationen im Internet:
www.igem-bielefeld.de
www.biotechnologie.de/BIO/