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2019 年 12 月 31 日

Opentrons 赞助第一支全埃及 iGEM 团队

开罗大学创建了 iGEM 的第一支全埃及学生团队,他们的项目是海水淡化——这支团队在 Opentrons 的帮助下取得了可观的进展。

iGEM 的创立原则之一是,成功的实验需要全球化的视角。因此,iGEM 一直鼓励学生团队利用合成生物学工具,以改善他们的社区和全球环境。然而,与全球的科学家一样,他们也经常受到来自周围世界的挑战和困扰。

开罗大学的 iGEM 团队就证明了这一点。这支由10名成员组成的团队,凭借他们解决社区面临的水资源短缺问题的项目,赢得了Opentrons的赞助。然而,解决水资源短缺问题的同时,他们也面临着社会经济障碍对研究支持的限制。他们的经历提醒我们,对于许多科学家来说,取得进展仍然是一种难得的特权,而非理所当然的权利。

我们分享他们的故事,明确支持与开罗团队面临同样挑战的科学家们,并提醒我们的社区,科学的民主化是一个持续的过程,不仅需要坚韧不拔的精神,而且还需要通力合作。

化逆境为优势

由于缺乏资金、资源和人员,埃及的科学项目支持非常有限,尤其是合成生物学领域。为了参加 2019 年的 iGEM,开罗团队花了近两年的时间从零开始学习合成生物学,与该领域的专业人士取得联系,寻求资源和指导。

尽管埃及之前曾派团队参加过 iGEM,但 2019 年是埃及团队首次在同一个地方与全埃及学生合作。

开罗团队面临的第二个主要障碍是筹集资金。《自然中东》报道称,埃及在财政上优先考虑需要立即解决的高风险问题,而不是实验室研究。结果是公众和政府将科学家描述为不切实际的理想主义者,他们的工作需要数年时间才能证明其价值。鉴于他们试图解决水资源短缺问题,开罗团队最初在机构外寻求资金支持。但由于该国对实验室研究的曲解,他们只能被迫寻求机构支持。虽然他们能够从大学校长那里获得资金支持,但仍需要支付 iGEM 的注册费。iGEM 向每位团队成员收取 850 美元的注册费,而开罗团队的注册费总额超过了他们大学教师的学费。他们花了四个月的时间才获得注册费的支付,在此期间,团队致力于设计一个合成生物学解决方案来解决埃及的水资源短缺问题。

水资源稀缺环境下的海水淡化

当开罗团队发现埃及第三大淡水湖变成了盐湖时,他们决定将项目的重点放在海水淡化上。

他们决定对耐盐酵母 Debaryomyces hansenii 进行基因改造,这是一种天然存在的海洋微生物,用于从湖水吸收盐分并防止其进入环境。他们希望这能降低水中的盐浓度,作为现有海水淡化基础设施的预处理步骤。

该团队为他们的海水淡化工作设计了双管齐下的方法。首先,他们去除了酵母中负责消除毒素的外排通道,防止其将盐重新释放回水中。他们还向细胞中引入渗透保护剂,以在高盐度下保持其完整性。他们的第二种方法涉及找到具有钠和氯离子亲和力的金属结合蛋白,以引入结合域并将蛋白质固定在盐上,从而更快地进行海水淡化。

从不同角度看待成功

开罗团队希望使用 OT-2 移液平台对酵母进行基因改造。然而,由于海关问题,该团队在飞往波士顿前几周才收到 OT-2 。用于基因改造酵母所需的 DNA 序列、Twist Biosciences 操纵酵母耐受高盐度的资源以及iGEM 套件也都在海关被耽搁了。

由于这些延误,开罗团队取得的进展有限。他们确实设法对酵母进行工程改造,使其在细胞重新释放盐分之前能够保持盐分达一小时。他们还在确定最佳的脱盐蛋白质和结合剂方面取得了进展。

但有限的进展并不抹杀他们为项目付出的辛勤努力。

开罗团队作为年轻科学家在各方面为参加 2019 年 iGEM 所做的努力与世界各地许多其他科学家所做的工作相呼应。他们为参加会议感到欣喜若狂,并把每一次困难当作教训。他们克服障碍并从中吸取教训的能力使他们成功,尽管他们在实验室中没有实现他们所希望的一切。

在 Opentrons,我们全力支持科学的民主化,以支持全球各地的科学家。Opentrons 通过提供低成本的高质量自动化移液平台和提供开源材料,消除科研团队面临的经济困难问题,进而推动全球各地科学家的科学发展…但即使有了这些帮助,像开罗团队这样的科学家仍然需要更多的帮助。例如愿意给出更实惠的价格的供应商,愿意提供支持和指导的非营利组织,以及大学和政府机构之间更多的合作。

在实现科学的民主化之前,我们还有很长的路要走。但我们很高兴能尽我们的一份力量,为像开罗团队这样的年轻生物学家发声。我们希望我们能激励其他科学家也这样做。

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