iGEM Soutěž

Letošní léto bylo plné nadšení z toho, že jsem konečně našla svou specializaci v rámci biologie, a z mého objevu, že je možné zároveň dělat molekulární biologii a přitom vytvářet něco přímo užitečného, jako to dělají inženýři (ne nadarmo se většině syntetické biologie také říká genové inženýrství). Nicméně to bylo také spousta frustrace z výsledků, a popravdě si myslíme, že na to, že jsme byli skupina bakalářských studentů s omezenou předchozí zkušeností v laboratoři, byli jsme trošku ponecháni svému osudu.

Jak to celé začalo? Tým se poprvé sešel 17. června. Předtím jsme měli jenom jedno krátké setkání v restauraci před zkouškami, takže většina z nás se vůbec naznala. Nicméně každý byl nadšený a v prvním týdnu jsme prošli základním kurzem o tom, co vlastně je syntetická biologie a co se od nás očekává. Byla jsem docela překvapená relaxovaností programu, končili jsme docela brzo a hodně chodili na čaj. Od té doby se mi to znovu nestalo. Vymýšleli jsme nápady, o čem náš projekt bude a čelili jsme nesmírné šířce syntetické biologie stejně jako některým omezením a možnostem práce na rostlinách. Navrch měl každý z nás trochu jinou představu o tom, co se vlastně od nás očekává. Je vtipné se dívat nazpět do dob, kdy si jednoho dne někteří členové týmu mysleli, že cílem je udělat BioBrick. Ne, očekávali od nás opravdový projekt, jenom postavený z BioBricks plus vytvoření pár nových BioBricks na cestě za naším cílem.

Kurz byl plánován na první dva týdny, ale konal se jen v jednom. Tváří v tvář jenom 9 zbývajícím týdnům a s vědomí, že mnoho týmů začalo mnohem dřív, některé dokonce minulé léto nebo ještě dřív, nás čím dál víc znepokojovalo, že ještě nemáme nějaký konkrétní fungující nápad. Popravdě, už tehdy jsem věděla, že na tohle období budu vzpomínat s jakousi nostalgií. Ano, je to frustrující nevědět, o čem celé naše léto bude, ale který bakalářský student dostane laboratoř a peníze, aby přišel s všemožnými nápady, jak zachránit svět, a potom je mu dána příležitost se je pokusit realizovat? Tak nějak se mi to období líbilo a říkala jsem si, že bychom se aspoň zatím neměli tak moc stresovat, protože to může i zabíjet nápady. Ale to tak bývá, když je tým velmi nadšený a ambiciózní.

Na začátku druhého týdne jsem přišla s pro skupinu prvním trochu konkrétnějším nápadem. Inspirovala jsem se dvěma články vědecké skupiny, které popisovaly, jak se snažili vyřešit problém okysličení biomateriálů spojením řas a hydrogelů. Fungovalo to překvapivě skvěle. Chtěla jsem začít tam a vytvořit “bionáplasti”, biomateriály, které by produkovaly hojivé a chránící látky přímo do rány pomocí řas. Skupině se nápad líbil, ale náš akademický organizátor (Prof Jim Haseloff) byl proti kvůli legálním požadavkům při případné práci s živočišnými tkáněmi. Z dnešního pohledu jsem ráda, že jsme ten projekt nezačali, protože by pro nás bylo ještě mnohem těžší získat rady a podporu.

Můj druhý nápad byl zjednodušit homoplasmii v chloroplastech. Chloroplasty mají mnoho kopií DNA a zabere velmi dlouho dostat naše geny do všech z nich. Chtěla jsem něco, co by aktivně cílové geny vkládalo to všech kopií. Teoreticky by se to mělo stát během pár hodin místo současných 2-3 měsíců. Nápad nebyl pouze můj, já prezentovala jenom úvodní myšlenku a ostatní rychle přidali možnost využití CRISPR/Cas9 molekulárních nůžek. Nápad se začal rozvíjet a bylo relativně chytré si vybrat něco, s čím nám lidé v naší katedře můžou trochu pomoct. Přestože reálně na to neměli čas, což jsme teprve měli zjistit. První úkol – vybrání projektu – jsme splnili.

Všichni jsme byli pro nápad velmi nadšení. Během léta se zaměření našeho projektu rozšířilo na vytváření všemožných nástrojů pro obecné zlepšení možností transformace chloroplastů (tedy vložení cizích genů do DNA uvnitř chloroplastu, ne do hlavního genomu). Někteří z našich inženýrů měli vlastní projekty na tvorbu gene gun a inkubátoru, ostatní se stali molekulárními biology. Zjistili jsme, že zvládání vztahů v týmu zdaleka nebylo to nejjednodušší a často se stalo příčinou frustrace. Ale byla to cenná životní lekce empatie a práce v týmu.

Během prvních 4 týdnů jsme se naučili hodně z literatury, ale měli jsme obrovský problém náš projekt opravdu začít prakticky. Náš akademický organizátor neměl moc času, protože vede laboratoř, a naši poradci byli milí a početní, ale nikdo neměl čas zapojit se do projektu trochu víc než jen pomáháním nám vyřešit velmi specifické problémy. Jednoduše tam nebyl nikdo, kdo by si s námi na chvíli sednul, ukázal nám, kde jsou v našich plánech chyby, které nemůžeme bez zkušeností vidět, a řekl nám, že opravdu můžeme začít a jak to udělat. Takže jsme například strávili mnoho dní a nocí plánováním našich DNA sekvencí a pak je stejně museli opravovat, když přišly, protože informační stránky byly zmatené. Navíc jsme dostali holou laboratoř a museli zvládat finance a objednávky i toho nejzákladnějšího spotřebního materiálu, a sehnat někoho, kdo nám poprvé metody ukáže. Molekulární biologie je v tomhle směru mnohem méně předvídatelná a potřebuje mnohem víc podpory zkušených profesionálů než udělej-si-sám hardware. Naštěstí jsme v půlce projektu dostali jednu poradkyni na ukázání nám metod a jednu, která se občas zapojila do plánování a opravování našich chyb. Od té doby šel projekt mnohem rychleji, ale limitovaní tím, jak málo bylo zatím uděláno na transformaci chloroplastu a také rychlostí růstu řas (pořád mnohem lepší než rostliny!), jsme vlastně měli jenom jeden pokus to dokončit.

Nicméně jsme hodně pracovali, strávili v laboratoři skoro celé léto a na konci dali projekt dohromady. Našli jsme způsob, jak projekt dobře prezentovat a musím říct, že jsme docela hrdá, co jsme nakonec přivezli na závěrečnou Jamboree v Bostonu. Universitní trimestry už začaly, když jsme se snažili dokončit naše webové stránky, poster a prezentaci, což nám sebralo mnoho času a energie. “Nejlepší” časy přišly, když jsme se po osmihodinovém letu a tříhodinovém čekání na hranici a vyřizování problémů v hotelu konečně dostali do svých pokojů. Bylo 5 ráno britského času a tým se rozhodl, že naše prezentace musí být úplně předělána před tím, než půjdeme spát.

Ale Jamboree byla úžasná! Šli jsme na mnoho prezentací ostatních týmů v soutěži a já jsem dostala tolik nové motivace dělat syntetickou biologii! Projekty byly hodně různorodé, týmy pracovaly na medicíně, životním prostředí, základním výzkumu, hardware a mnoha dalších.  Projekty trvaly mezi třemi měsíci a dvěma lety, byli tam studenti všech věků a z celého světa. Některé prezentace byly opravdu skvěle nacvičené, některé postery se skvělým designem, porotci milí a zajímající se lidé tvořící skvělou atmosféru. Mnoho týmů mělo více problémů než my, třeba když přicházeli z rozvojových regionů nebo neměli přístup do laboratoře a k penězům. Jamboree byla poslední kapkou k mému rozhodnutí, že syntetická biologie bude mým osudem.

Projekt je konečně za námi. Dostali jsme zlatou medaili a speciální cenu pro nejlepší rostlinný overgraduate projekt, což bylo víc, než jsme čekali. Moc by mě zajímalo opravdu nápad o homoplasmii dokončit, na tři měsíce byl až příliš ambiciózní. Ale pro teď jsem příliš zaměstnaná doháněním školy, získáním dost dobrých známek na zajímavou budoucnost, přihláškami na magisterské nebo doktorandské programy a začínáním nových projektů. Myslím, že jsme se v létě hodně naučili a všechna frustrace pro mě měla nějaké užitečné lekce. Byl to nezávislý a opravdu náš projekt, zkusili jsme si spoustu metod, včetně vedení naší laboratoře. Byli jsme možná trochu vlezlí, když jsme se snažili dostat rady a materiály, ale dostali jsme tak spoustu zajímavých kontaktů a skvělých zážitků s lidmi v naší katedře i jinde v Británii. Účastnila jsem se své první opravdové konference a několika trochu méně oficiálních, prezentovala jsem na mnoha místech, dokumentovala, učila se o lidech a týmech a získala pár dobrých kamarádů (určitě se budeme po tomhle trimestru nenávidět o trochu míň :D).

Pokud vás náš projekt zaujal, můžete si o něm v angličtině přečíst na našich stránkách: http://2016.igem.org/Team:Cambridge-JIC