Synthetische Biologie Endy 2005 Nature • synthetische biologie is ‘de ingenieursvisie op biologie’ • combineert biologie en ingenieursprincipes om nieuwe biologische functies en systemen te ontwerpen en te bouwen • die nieuwe functies zijn vaak nuttig voor mens, dier of milieu  groot potentieel! • een biologische signaalfilter bouwen met biobouwblokken • bacteriële microsensor Centrum voor Microbiële en Plantengenetica De cel als computer

de signaalfilter was een onderdeel van het iGEM 2008 project van de K.U.Leuven: Dr. Coli, the bacterial drug delivery system een biologische signaalfilter bouwen met biobouwblokken in silico ontwerp: bouw model & simuleer zodat filter aan ontwerpcriteria voldoet (i.e. specifieke signalen al dan niet wegfilteren) inspiratie voor een moleculair biologische signaalfilter uit de natuur: coherente feed forward loop met AND-poort (Shen-Orr 2002 Nature genetics) inputsignaal outputsignaal BioBricks: kies geschikte biobouwblokken (BioBricks) en bouw de filter in het labo InputRiboKey T7 RNAPol Output AND  beschermt achterliggende genetische circuits tegen random fluctuaties in inputsignaal ga via FACS analyse na of de filter aan de ontwerpcriteria voldoet

bacteriële microsensor inputsignaal (bijv. vervuilende component in afvalwater, DNA schade, cellulaire respons tegen bepaald medicijn,…) outputsignaal dat met een microchip kan uitgelezen worden voordeel van biosensor met hele cellen: we kunnen een bacterie – met de hulp van synthetische biologie – omvormen tot een complexe sensor, die complexe omzettingen kan uitvoeren dankzij aangepaste biologische reactiewegen (i.t.t. bijv. biosensor met enkel één enzyme) gebruik maken van de vele mogelijkheden van bacteriën (receptoren, regulatoren) signaal opvangen biologische AND poort: signalen combineren biologische signaalfilter: signalen filteren signaal verwerken expertise IMEC: neuro-electronica bacterieel elektrisch signaal signaal uitlezen thesis focust vooral op dit deel: - interface tussen bacterie en microchip - bacteriële elektrische signalen uitmeten en responskarakteristieken opstellen