1. A Fölcserélhető Szabványos Elemekre
Épülő Szintetikus Biológia
Bálint Bálint L.
Debreceni Egyetem-OEC
Klinikai Genomikai Központ

2. A mérnöki tervezés
eszközei
• absztrakció
• hierarhikus elem összeszerelés
• modularitás
• szabványosítás
• izolálás
• rugalmasság
Tom Knight

3. “In this country, no organized attempt has yet been made to
establish any system, each manufacturer having adopted whatever
his judgment may have dictated as best, or as most convenient for
himself.”
Williams Sellers “On a Uniform System of Screw Threads”
Franklin Institute April 21, 1864
Tom Knight

4. Szabványosítás a technikában

5. Biológiában használt szabványos fileformátumok

6. Szabványosított kísérlet leírások

7. Moduláris felépítés

8. Moduláris, több szintű felépítés
-szabványosított kapcsolódási pontok-

9. Complex engeneering requires modular building
and standard assembly procedures

10. Moduláris felépítés
-obiektum orientált programozás-

11. Abstraction levels in Synthetic Biology

12. Szintetikus biológiai szabványok

13. Standard Component Form
gca GAATTC gcggccgc t TCTAGA g t ACTAGT a GCGGCCG CTGCAG gct
cgt CTTAAG cgccggcg a AGATCT c a TGATCA t cgccggc GACGTC cga
EcoRI XbaI SpeI PstI
E X S P
No internal sequences of the form
EcoRI: GAATTC
XbaI: TCTAGA BBF_RFC_10
SpeI: ACTAGT
PstI: CTGCAG
Tom Knight

14. Assembly 3-Way
vector origin antibiotic resistance
E P
X S P
E X S
t A CTAGA a
a TGATC T t
SpeI XbaI
t ACTAGA a
a TGATCT t
mixed
E X S P
Tom Knight

15. Klasszikus
plazmid Eugene plazmid
reprezentáció leírás

16. EUGENE kimenetek szabványos elemekre
-Genetic Compiler-
Szabványos Szabványos
elemek vizuális elemek textuális
reprezentációja reprezentációja

17. Klasszikus
plazmid Eugene plazmid
reprezentáció leírás

18. Biology is the nanotechnology which
works!!!
Standard composition
Standard function
Standard measurements

19. Synthetic biology based on interchangeable parts
iGEM = International Genetically Engineered Machine
competition
2004: 6 csapat,
2010: 133 csapat, MIT Boston, MA
Dzembori/Jamboree, November 6-8, 1300 résztvevő
Győztes: Szlovénia
BioBrick Foundation, Parts Registry, Open Wetware

20. iGEM Workflow
Synthetize parts +
test your hypothesis
Extract knowledge + Draw conclusions +
redesign published present your work
sequences
Predesigned parts + Share knowledge +
published knowledge newly designed parts

21. Szabványos Elemek Regisztere
partsregistry.org

24. Team: Debrecen-Hungary 2010

25. On the Media
Science!!!

26. http://2010.igem.org/Team:
Debrecen-
Hungary/meetteam

27. http://2010.igem.org/Team:
Debrecen-Hungary

29. Objective I
 Addition of lipid sensing tools to the Parts Registry,
which may be used for the rational design of lipid
responsive transcription factors
 Expanding the possibilities of the eukaryote chassis in
synthetic biology
Debrecen Team 2010

30. Objective II
• Creating a toolkit containing
 Lipid sensors which may be activated by extracellular
lipids and comes equipped with a PoPs (Polymerase Per
Second) output
 DNA binding domains, chimeric receptors, expression
vectors and more
• Side projects
 Creating a library of video tutorials for elaboration
of basic lab techniques
 Collaboration with team Edinburgh 2006 (arsenic
biosensor) assessment of arsenic contamination
in drinking water

31. Function and structural
organization of nuclear receptors
a. Function
 Metabolism
 Development
 Homeostasis
b. Structure
Nat Struct Mol Biol. 2008 Sep;15(9):924-31.
Itoh et al.

32. Nuclear receptors in C. elegans
 Drosophila 21
 Human 48
 C. Elegans 284
Robinson et al. J Mol Evol (2005) 60:577–586

33. Results IV – Western Blot
Logical Boolean “AND” operator = Ligand+ Tetracycline
anti-Gal4
anti-Actin
Confirmation of protein expression proved by WB in transfected
293T cells

34. Arsenic side project
Importance: 10 µg per liter is the WHO threshold for arsenic in drinking water
Background: Team Edinburgh, 2006 made an arsenic biosensor, which can be a useful
tool for on site arsenic detection
Our aim: We tested the system on real samples from South-East Hungary, and the
results are the followings

35. Cambridge 2010 Team
A jövő fényforrása a világító élölény

36. • http://genomikon.ca/ Osztály teremben
használható „open source” szintetikus
biológiai eszköztár.

37. Diák tagok Alternatív Közgazdasági Gimnáziumból:
Sólyom Alexandra, Jakab Dorottya és Székely Áron és tanáruk Nádori Gergely
Debrecen-Hungary Team Szponzorok:
Dote Apoptozis Kutatási Alapítvány, DEOEC-BMBI
Video protokollok:
http://2010.igem.org/Team:Debrecen-Hungary/protocols

38. Köszönöm a figyelmet!!!