iGEM jest konkursem z dziedziny biologii syntetycznej, który rokrocznie gromadzi studentów z całego świata. Każda z biorących udział w konkursie drużyn realizuje projekt, który zakłada zastosowanie rozwiązań biologii syntetycznej i biotechnologii, do rozwiązania problemów współczesnego świata, jak i w celu stworzenia nowych narzędzi i rozwiązań umożliwiających rozwój nauki. W tym roku, w konkursie wzięło udział 438 drużyn.

Projekt „PrymDetect: Engineering the SHERLOCK Platform for Golden Algae Detection” realizowany przez dziesięcioro studentów Uniwersytetu Jagiellońskiego, umożliwił stworzenie funkcjonalnego narzędzia do wykrywania genomu algi Prymnesium parvum, której niekontrolowane zakwity doprowadziły do katastrofy ekologicznej na Odrze w 2022 roku. Alga ta nie zniknęła z polskich zbiorników wodnych, wciąż stwarzając realne zagrożenie dla regionalnych, jak i europejskich ekosystemów.

Zespół detektywów, jak nazwali się studenci nawiązując do nazwy metody SHERLOCK, tworzyli:

1. Marta Luterek – biotechnologia, III rok I stopnia (WBBiB)
2. Nina Kurowska – biotechnologia, III rok studiów I stopnia (WBBiB)
3. Monika Nowicka – biotechnologia, III rok studiów I stopnia (WBBiB)
4. Karolina Kurek – biotechnologia, III rok studiów I stopnia (WBBiB)
5. Katarzyna Urbanelis – biotechnologia, III rok studiów I stopnia (WBBiB)
6. Magda Machnik – biotechnologia molekularna, I rok studiów II stopnia (WBBiB)
7. Dominika Targosz – biotechnologia molekularna, I rok studiów II stopnia (WBBiB)
8. Filip Schymik – bioinformatyka, II rok studiów II stopnia (WBBiB)
9. Iga Czechowska – chemia medyczna, I rok studiów II stopnia (Wydział Chemii)
10. Joanna Dolina – biofizyka, I rok studiów II stopnia (Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej).

Opiekunem naukowym projektu była dr hab. Aneta Kasza.

Realizacja projektu obejmowała kolejno następujące etapy:

• Hodowlę Prymnesium parvum (prowadzoną w Zakładzie Fizjologii i Biochemii Roślin pod opieką dr. Pawła Jedynaka)
• Oczyszczenie i weryfikację aktywności białka Cas13 uzyskanego przy wykorzystaniu wektorów z firmy Addgene pC013 (Cas 13a) i pR0306 (Cas13b) (przeprowadzone w Zakładzie Biochemii Fizycznej pod opieką dr. hab. Andrzeja Góreckiego i dr Małgorzaty Figiel)
• Opracowanie testu SHERLOCK (Specific High Sensitivity Enzymatic Reporter UnLOCKing) do detekcji genomu Prymnesium parvum, opracowanie systemu SynLOCK (crRNA synthesis system for SHERLOCK) (przeprowadzone w Zakładzie Biochemii Komórki pod opieką dr. Mateusza Wawro i dr hab. Anety Kaszy).

W realizacji projektu pomagali drużynie również dr Łukasz Szydłowski z Małopolskiego Centrum Biotechnologii, prof. Grzegorz Węgrzyn z Uniwersytetu Gdańskiego i dr Ewa Górecka z Uniwersytetu Szczecińskiego.

Prace nad projektem trwały od wiosny 2023 roku. Ich zwieńczeniem był udział zespołu w iGEM 2024 Grand Jamboree, które odbyło się w Paryżu w dniach 23–26 października b.r.

W wyniku zaciętej rywalizacji studenci Uniwersytetu Jagiellońskiego zakwalifikowali się do finału konkursu i zdobyli wicemistrzostwo w kategorii Nagroda Główna (Grand Prize). W drodze na podium pokonali m.in. zespoły z takich uniwersytetów jak: Oxford, Cambridge, NYU, Princeton czy MIT.

Drużyna z UJ uzyskała ponadto pierwszą nagrodę za najlepszy projekt w ramach rywalizacji w tematyce poświęconej ochronie środowiska i zastosowaniu biologii syntetycznej do odbudowy ekosystemów.

Dodatkowo projekt z Krakowa uzyskał złoty medal oraz nagrody specjalne w kategoriach:

• Best Presentation – jury doceniło zarówno przygotowane video, jak również rozmowy przeprowadzone z sędziami i innymi uczestnikami konkursu podczas finału
• Best Wiki (strona internetowa projektu) – docenione zostały zarówno projekt graficzny jak i przejrzystość informacji zawartych na stronie
• Best Integrated Human Practices – nagroda za najlepszą komunikację z szeroko pojętą społecznością (naukowców, zwykłych ludzi – mieszkańców zagrożonych terenów, polityków i działaczy społecznych) oraz wdrażanie do projektu uzyskanych sugestii.

Sędziowie i uczestnicy Grand Jamboree byli również pod wrażeniem urządzenia PrymChip do detekcji fluorescencji w terenie stworzonego przez studentkę Igę Czechowską w technologii druku 3D (prace przeprowadzone w Garażu Złożoności na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej, pod opieką dr. hab. Jakuba Mielczarka oraz dr Katarzyny Dziedzic-Kocurek).

Nagrodzona strona internetowa zespołu, na której przedstawiony został opis projektu i opis uzyskanych wyników jest dostępna pod adresem: 2024.igem.wiki

• Realizacja badań oraz udział w konkursie był możliwy dzięki finansowaniu uzyskanemu z następujących źródeł:
• Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ
• Fundacja na Rzecz Nauki Polskiej (FNP)
• Talenty Jutra (powiązane z programem Uczelnia Badawcza – Inicjatywa Doskonałości)
• Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ
• Wydział Chemii UJ
• Garaż Złożoności
• EurX
• Genomed
• Lab-JOT
• Fundacja Empiria i Wiedza
• SnapGene
• NEB
• Unveil Bio
• IDT.

Źródło: wbbib.uj.edu.pl