喜报 | 国际赛事中,北化团队摘得1金1银

北京时间11月22日晚，由美国麻省理工学院主办的2020年“国际基因工程机器大赛（iGEM）”结果揭晓，我校国际教育学院与生命学院联合代表队“BUCT-China”及生命学院代表队“BUCT”，分别斩获大赛金奖和银奖。

此次2020年iGEM大赛中，共有来自全球名校的256支队伍参赛，我校代表队在前期成绩的基础上再创佳绩，首次同时斩获金奖和银奖。“BUCT-China”代表队由国际学院及生命学院共18名成员组成，由生命学院聂开立和刘珞两位老师担任指导老师，该团队荣获2020年iGEM金奖，这也是我校代表队首次突破金奖。“BUCT”代表队由生命学院15位成员组成，生命学院李正军和孙新晓两位老师担任指导老师，该团队荣获2020年iGEM银奖。

“BUCT-China”代表队

Loge设计理念：矿泉水瓶表示塑料；由规则正三角形组成，表示塑料由高分子聚合物（聚乙烯）构成；上面有分子图标，表明塑料瓶由小分子聚合而来，也能从新分解为小分子；包围塑料瓶外面的“U”为细菌形状，这部分总体表示我们项目的主要内容是利用细菌使塑料生物降解与生物重新合成。“C”中带箭头表示循环，其中间的几个点表小分子，表明降解为小分子后重新合成的循环过程。

图为项目背景手绘

项目介绍：在之前的工作中，该团队观察到一株具有降解PE能力的菌Microbulbifer hydrolyticus，并发现其中一个起重要作用的氧化酶。今年，北京化工大学团队做了一些改进并进行了更加深入的研究。

该团队构建了两个生物工程模块，通过分析塑料降解的机理，建立塑料降解的途径和降解后产物再利用的可行途径，两大模块协同工作，使整个流程更加集约高效，实现变废为宝。

在第一个降解模块中，利用枯草芽孢杆菌表面展示技术将降解过程中的关键酶固定在芽孢表面，从而使整个降解过程更加高效。在第二个合成模块中，该团队利用大肠杆菌构建新的聚酯合成人工代谢途径，将降解后产物合成高附加值产品，例如新的材料聚羟基脂肪酸酯（poly hydroxyl fatty acid,PHFA）等。

北京化工大学“BUCT-China”的工作初步表明了表面展示技术有望在塑料降解方面起到重要的作用，并提供了一个完整可行的技术方案以实现塑料的生物降解以及再利用。

侯世博：和大家一起学习一起进步，让我感到非常充实，也逐渐走出了总是一个人对着书本学习的尴尬境况。它让我踏上了更高的台阶，看到了更精彩更广阔的世界。

权海伟：这次参赛，我学到了很多课程以外的知识技能，拓宽了专业知识面。这一年中，队伍中的每个人都付出了太多的汗水，金牌是对我们付出最大的肯定！

肖思佳：我最大的收获是从我的队友身上学到了很多，比如他们在完成项目时严谨认真，答辩时的有条不紊等等，很有幸能认识这么多优秀的人。

张涵艺：合成生物学对我来说是充满魅力的，整个比赛的过程是对知识的学习、对技能的应用、对视野的开阔及对自我的反省，是一个自我实现的过程。

图为比赛日答辩环节前合影

BUCT代表队

Logo设计理念：左边的圆圈是根据蓝藻的模式图案设计的。内部同心环状膜层结构为蓝藻光合层状结构，上面的小颗粒为藻体。中间的这个小怪物是研究的对象之一——藻类毒素。弓箭代表了团队强大的退化方法。密切关注由DNA链组成的弓弦也参与了实验中的基因编辑任务。整支箭都牢牢地插在藻毒里，那小毒妖也终会被制伏。

项目介绍:每年夏天，世界各地的许多湖泊都会被一些绿色微生物——蓝藻所覆盖。蓝藻产生许多种类的蓝藻毒素，例如微囊藻毒素（MCs）。MCs是一种含量最高、毒性最强的藻类毒素，它会引起脑热，皮肤过敏，甚至会诱发肿瘤和肝癌。MCs还可以通过饮用水等进入体内并蓄积，对人体健康构成严重威胁。2007年，中国将微囊藻毒素-LR确定为饮用水质量要求的检测项目之一，其含量不能超过1 μg/L。

      在今年的iGEM项目中，该团队希望构建携带微囊藻毒素降解酶的重组噬菌体，以解决蓝藻污染水体中的藻毒素问题。噬藻体是以蓝藻为宿主的浮游病毒类群。噬藻体作为水体环境中的最活跃的动态因子在控制水体初级生产力和有害藻类水华方面发挥着重要的作用，是蓝藻水华最佳控制因子。该团队设计携带专门降解微囊藻毒素基因簇的重组噬藻体，在其侵染蓝藻之后可以借助宿主的翻译系统表达出毒素降解酶，在蓝藻细胞内发挥作用降解毒素。团队还考虑到了重组噬藻体的生物安全问题，在设计中加入了防逃逸部分，实现在特定条件下重组噬藻体的可控繁殖，避免其在环境中的无序扩散。

图注：微囊藻毒素（Microcystins, MCs）是一种环状七肽，是肝毒素的一种。作为蓝藻毒素中毒性最强，影响最大的一类，对环境、动物和人类都有很大的危害。它能引起鱼类和哺乳动物的死亡，少量接触即可引发人类脑热、皮肤过敏，甚至诱发肿瘤和肝癌。2020年9月21日，博茨瓦纳野生动物和国家公园管理局宣布，330头大象因为摄入了湖泊水中的蓝藻毒素而死亡。

图注：用于降解MC毒素的Mlr基因（该基因可以指导降解酶的合成）被导入噬藻体基因组。同时，为了防止人工噬藻体不受控制地繁殖，团队引入基于密码子扩展技术的“手铐”，因此，只有当添加“钥匙”——特定非天然氨基酸，来打开手铐时，噬藻体才可以复制自己，一旦非天然氨基酸消耗完，它们将失去繁殖能力，从而不会产生负面影响。

樊泫何：伴随着凌晨归途中校园上空的绚烂猎户座星云，2020年的 iGEM比赛也画上了句号。得到银奖的同时，真正弥足珍贵的是在这半年中我们付出了汗水与心血后沉甸甸的成就感。

孙御婷： 参与其中，有遗憾，有感慨。但如果没有这次机会，我或许不会去想在世界各地都有着和我们一样向往科学的学生；或许不会感受到，宣读奖项时，会场所有人听到“China”时的激动。

赵贻琦：参赛前，在小学里给小学生们讲解生物知识的时候，看着孩子们新奇的眼神，让我觉得把自己所知道的知识传授下去，也是给孩子们的心里种下了一颗生物学的种子。

刘淏晟：我万分感激自己能够鼓起勇气，选择开始这段旅程。正如PI李老师常说的一样，我们从中学到的、收获的，是我们给自己最大的奖励。我们努力奔跑，只为追上那个曾经被寄予厚望的自己。

图为颁奖典礼现场合影（BUCT代表队为浅绿色队服）

图片|获奖团队提供

责编|蔡雨含

   美编|李   琦