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2018國際合成生物學iGEM競賽 陽明團隊再次奪金

奪下金牌的陽明2018  iGEM團隊與校長、指導師長合影

 

2018年國際合成生物學(international Genetically Engineered Machine , iGEM)競賽,聚集了來自世界各地300多個一流大學、中學的團隊一同參與,競爭相當激烈。陽明大學iGEM團隊以「Hair To Stay(建立篩選治療落髮藥物的檢測系統)」為參賽主題,於10月底前往美國波士頓參賽。陽明iGEM團隊在這一年裡,承蒙校長及國內外許多師長同學的教導幫助與鼓勵,以極佳的創意與成果獲得大會一致的肯定,不但摘下隊史第九座大賽金牌,並獲大會評審團提名New Application組首獎。

 

陽明大學iGEM團隊由本校各系所,以及台北美國學校師生共同組成,指導老師包括:生醫資訊研究所暨系統與合成生物學研究中心的張傳雄副教授、張菁芬博士,臺北榮總皮膚診斷科主任陳志強醫師,以及台北美國學校 Director of Scientific Research: Jude Clapper老師。18位團隊成員分別為醫學系:劉昊東(隊長)、鄭卉筑、蕭羽婕、趙珮雅、許銘升、林宣宇、曾翰松、陳韋彤、林其燁、陳光穎、歐世勛、劉殷豪、張淯竣;生命科學系: Katsuhito Hayashi (林勝仁);藥學系:葉國掄(隊長);台北美國學校的Annabel Chang、 Yasmin Lin、 Jake Yang。

 


陽明2018 iGEM團隊

 

今年陽明大學iGEM團隊的參賽主題為「Hair To Stay」,聚焦在人們所擔心的掉髮禿髮問題。文獻指出,全球消費者不僅每年在掉髮禿髮的醫療保健上花費近千億元,許多治療藥物都有著嚴重的副作用。目前關於人類掉髮研究的最大問題,是科學家沒有很好的模型可以找到治療毛囊萎縮的方法,難以檢驗候選藥物的治療效果,當前治療雄激素性掉髮的問題急需可能的解決方案。因此,今年陽明團隊專注在提供一個快速簡便的平台,以確定治療掉髮產品的有效性。由於文獻指出細胞DKK-1蛋白質的過度表達,是導致雄激素性掉髮(Androgenetic alopecia; AGA)的主要因素之一,因此可以通過檢測物質加入細胞後DKK-1蛋白質分泌量的變化,來快速篩選有效治療候選物質。如果DKK-1蛋白質的表現下降,則該物質可能是治療AGA的潛在候選者。

 


今年陽明iGEM團隊參賽主題為「Hair To Stay」,聚焦在人們擔心的掉髮禿髮問題

 

為此,我們的研究項目分為兩個部分,每個部分使用不同的方法。

 

(1) 雄激素應答細胞系統:使用受雄激素影響的dermal papilla (DP)細胞,來評估DP細胞對不同藥物的反應。通過將我們所設計製作的螢光蛋白產生基因與DKK-1啟動子一起加入細胞中,可以定量產生的螢光蛋白的量來確定DKK-1蛋白量的檢測。由於DP細胞相對昂貴且難以培養,因此我們也使用HEK293細胞株進行此測試,建立一種更便宜、更易獲得的藥物選擇替代品。

 

(2)DKK-1蛋白質檢測FRET系統:此部分應用螢光共振能量轉移(Fluorescence Resonance Energy Transfer; FRET)技術來確定細胞分泌的DKK-1分子的數量,因此不需要轉染或產生新的細胞系。在這一部分,兩個融合蛋白被設計為同時與細胞外DKK-1結合,因此當DKK1存在時,即可與之結合並產生更顯著的FRET。由於DKK-1的存在而發出的額外螢光量,可用於量化DKK-1的表現量。而我們設計使用細菌生產所需的蛋白質,因此該方法既方便又實惠。此外,這種細胞外方法允許用戶通過不同種類的細胞進行藥物篩選,因此可用於與DKK-1相關的其他研究,創造更廣泛應用的潛力。此外,FRET方法比傳統的ELISA方法更便宜,更方便,為高通量篩選(High throughput Screening; HTS)提供了更好的選擇。

 


DKK-1蛋白質檢測FRET系統

 

國際合成生物學競賽(iGEM)於2004年起由美國麻省理工學院主辦,其特色是以正向工程(Forward Engineering)的角度,以及運用想像力與創造力進行設計、模擬與測試,來闡明生物學的運作機制。剛開始的參賽對象,以美國境內知名大學為主,後來規模逐漸擴大,現已成為每年全球性最大的合成生物學國際大賽,參賽的隊伍來自歐洲、美洲、亞洲等世界各地的大學。數百個隊伍齊聚一堂,展現運用合成生物學在研究、環境、醫學等各方面領域的研究成果,各個隊伍間彼此切磋、腦力激盪。

 

陽明iGEM團隊嘗試跳脫以往拆解式的逆向工程生物學,走向一種元件的、建構式的生命科學。參加iGEM帶給成員的,並不僅僅是在知識學問上的進步,更重要的是學習創意巧思、團隊合作,學習堅毅不拔的毅力。從不斷的討論,成員們學會如何溝通協調;從與其他隊伍交流的過程,也開拓了自己的視野,拓廣了自己的思路;而從無數的嘗試和失敗,則變得更有自信。

 

陽明大學iGEM團隊從2007年參賽至今,總共於國際合成生物學競賽拿下一次環境類組世界冠軍、全球前六名、亞洲第三名以及9金2銀1銅的佳績,屢次在iGEM大賽的舞台發光發熱;近年更積極散播合成生物學的種子,並向下扎根,協助更多台灣優秀高中及大學組隊共同參與合成生物學競賽,一起將台灣推向世界舞台。

 

 ※ 陽明2018 iGEM團隊網頁

 

[新聞發布日期:107/11/07]

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