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近日，在巴黎举行的2024年国际基因工程大赛（International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM Competition）全球总决赛中，由我校生物学院、未来技术学院、信息与电气工程学院本科生组成的CAU-China代表队，连续第六年获得金牌（Gold Medal），并斩获食品与营养赛道最佳单项奖（Best Food & Nutrition Project）。同时荣获零件收藏（Best Part Collection）和可持续发展（Best Sustainable Development Impact）单项奖提名。 
CAU-China本次参赛题目为“根瘤工厂”，利用豆科植物根瘤的天然微好氧代谢和绿色碳氮供给特征，通过合成生物学方法工程化改造底盘根瘤菌，实现在根瘤中生产具有高附加值的ω-3多不饱和脂肪酸DHA和EPA（深海鱼油主要成分）。 项目组通过同源双交换技术删除了phaC2基因阻断PHB合成以增加前体物质乙酰CoA供给，并基于已知的根瘤菌内源基因表达调控网络和功能元件设计了响应碳氮比和氧气浓度变化的逻辑门调控模块，以二肽醛和多不饱和脂肪酸为例验证了调控模块和合成模块的可行性和有效性。为避免工程菌逃逸扩散到开放环境，还引入了利用CRISPRi控制底盘菌内源毒素-抗毒素（Toxin-Antitoxin）系统的条件性自杀通路以实现生物安全。整个系统利用合成生物学基本理论和技术手段，设计构建了包含底物供给模块、调控模块、合成模块、自杀模块的模块化“根瘤工厂”，提供了微氧条件下生产特定绿色生物产品的新途径，为全球可持续发展提供了新思路，获得了评委高度认可。 
本次队伍成员包括：生物学院22级本科生15人、23级本科生1人，未来技术学院22级本科生1人、23级本科生1人，信息与电气工程学院2人。跨学院和学科的本科生合作，促进了学生对于交叉学科的理解，训练了学生跨学科合作能力，拓宽了赛事的参与面，在培养学生的综合创新能力，拓展国际视野，提升学生团队合作意识以及合作能力等方面都发挥着巨大的作用。 
本项目由生物学院王娜、焦健、杨金水三位老师负责指导，并得到了校内外多个研究团队的支持。本赛事获得“双一流”建设项目国际化素养提升项目、拔尖创新人才培养子项目项目和生物学院本科生科研业务费资助，得到了我校本科生院、国际合作与交流处、研究生院、生物学院教学中心、国家级生命科学实验教学中心、植物抗逆高效全国重点实验室和畜禽生物育种全国重点实验室等相关部门的大力支持。 
iGEM全称国际基因工程机器大赛，是合成生物学领域的国际顶级大学生科技赛事，也是涉及数学、计算机、统计学等领域交叉合作的跨学科竞赛。由美国麻省理工学院于2003年创办，2005年发展成为国际赛事，参赛者也由单纯的本科生逐步扩展到高中生和研究生。 大赛举办20年以来，共吸引了来自全球66个国家的4300只队伍参赛，涵盖了哈佛大学、麻省理工学院、斯坦福大学、牛津大学，清华大学、北京大学、上海交通大学、复旦大学等一系列世界知名大学，参赛人次高达75000人。该大赛赛况和研究成果每年都受到《科学》（Science）、《自然》（Nature）、《科学美国人》（Scientific American）、《经济学家》（The Economist）等顶级学术杂志、英国广播公司这样的传统媒体的关注并进行专题报道，具有广泛的国际影响力。本次总决赛吸引了与来自麻省理工学院、斯坦福大学、哈佛大学、清华大学等全球438支代表队参加。 8 G% ]+ {- R2 k' E' f
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发表于 2024-11-1 16:57:39
