Studenti z Brna získali zlato na soutěži iGEM s řešením na čištění vody od sinic

Tým brněnských studentů z Masarykovy univerzity a Vysokého učení technického získal pod názvem Generace Mendel zlatou medaili a nominaci na Best Environment Project na celosvětové soutěži International Genetically Engineered Machine (iGEM). Součástí vítězného týmu, který přišel s návrhem řešení na čistění vody od sinic s využitím nástrojů syntetické biologie, jsou také studenti FIT - dvojčata Petr a Pavel Kohoutovi a Gabriela Chmelařová jako poradkyně.

Jejich projekt uspěl v mezinárodní konkurenci téměř 250 týmů a bezmála pěti tisíc soutěžících z 36 zemi světa. Výsledky soutěže, o nichž rozhodovalo 304 porotců z celého světa, organizátoři zveřejnili v neděli 22. listopadu. "Z úspěchu máme velkou radost a jsme rádi, že jsme se zapojili. Zlatá medaile nás ujistila o správném směru našeho snažení a podpořila nás v myšlence vytvoření funkčního produktu, který by se uplatnil i na trhu," říká Petr Kohout.

K projektu se s bratrem dostali přes kamarádku, která v té době dokončovala výzkum pro svoji bakalářskou práci v Loschmidtových laboratořích, kde aktuálně oba pracují na svých diplomkách.

V projektu pak dostali na starost všechny technické záležitosti - od tvorby webu až k práci na zařízení pro filtrování vody. "Během tohoto léta jsme se zaměřili na návrh přístroje a jeho modelu společně se základní simulací. V příštím roce se zaměříme na podrobnější fluidní simulaci, simulaci našich cílových proteinů a jejich mutací za účelem zvýšení efektivity. Na dalším celosvětovém jamboree, tentokrát v Paříži, máme v plánu prezentovat fungující prototyp společně s podpůrným softwarem. V rámci soutěže jsme se navíc věnovali rozvoji komunity iGEMu prostřednictvím tvorby interního vyhledávacího nástroje," vysvětluje Pavel Kohout.

Motivací týmu bylo pracovat na něčem, co by bylo zajímavé pro lidi z okolí Brna, ale zároveň celosvětově relevantní. "Napadlo nás, že na brněnské přehradě bývají problémy se sinicemi. Abychom mohli sinice z vody účinně odstranit, tak musíme jednak odstranit buňky sinic, ale také toxiny, které produkují. Proto jsme se pustili do vývoje systému, jehož základem jsou buňky Bacillus subtillis, což jsou půdní bakterie," uvedla Barbora Hrnčířová z Přírodovědecké fakulty MU.

Aby mohly tyto bakterie sloužit danému účelu, musí se upravit metodami syntetické biologie. Ta využívá skládání různých genetických součástí do funkčních celků, které mají nové nebo lepší vlastnosti než ty přirozeně se vyskytující v přírodě. "My jsme naše buňky upravovali tak, aby měli na svém povrchu proteinové lešení, na kterém budou zachycené enzymy jednak ničící buňky sinic a jednak také likvidující jejich toxiny," upřesnila studentka.

Pro úspěch v soutěži iGEM však musel tým přijít nejen se samotným řešením problému, ale zvládnout i řadu dalších úkolů, jako například připravit vědecký poster, webovou stránku nazvanou "wiki", krátké 2minutové video představující projekt nebo dlouhé, 20minutové video, které kvůli pandemii muselo nahradit prezentaci před porotou v Bostonu. Vedle toho se studenti museli zamyslet nad budoucí implementací celého výzkumu. Pro získání kvalitních vstupních dat komunikovali nejen s mnoha odborníky, ale také s veřejností a spolupracovali s ostatními týmy z celého světa.

Pro dosažení zlaté medaile se tým musel vypořádat i s otázkami, které na první pohled se syntetickou biologii nemusí souviset. Generace Mendel se zaměřila na chod a tvorbu studentského spolku a s tím související i finanční zabezpečení a účetnictví. Skupinka se také intenzivně zabývala vzděláváním široké veřejnosti, ať už vytvářením vědeckých materiálů do seniorských center a dětských domovů nebo tvorbou tematické infografiky. Více informací o projektu najdete např. na jejich webu, Facebooku, Instagramu či v tomto starším článku ze ZVUT.cz.