10.12.2019 - Technische Universität Dresden

Schnelle und kostengünstige Low-Tech-Methode für den Nachweis von DNA-Sequenzen

Das Studentenprojekt DipGene bietet ein Diagnosewerkzeug, mit dem Gentests so einfach werden wie ein pH-Test. Mit ihrer einfachen und preiswerten Low-Tech-Methode für den Nachweis von DNA-Sequenzen gewannen sie eine Goldmedaille.

Ein studentisches Team der TU Dresden präsentierte erfolgreich sein DipGene-Projekt auf dem jährlichen iGEM Giant Jamboree, der größten Innovationsveranstaltung im Bereich der Synthetischen Biologie, die von der International Genetically Engineered Machine (iGEM) Foundation ausgerichtet wird. Für ihre Gesamtleistung konnten sie eine Goldmedaille gewinnen. Das Giant Jamboree ist der Höhepunkt des jährlichen, weltweiten iGEM Wettbewerbs für Synthetische Biologie, bei dem Studierende molekularbiologische Lösungen für globale Probleme einsetzen.

Jedes Jahr versammelt der Wettbewerb mehr als 6.000 Teilnehmende aus der ganzen Welt, um einzigartige Anwendungen der Synthetischen Biologie zu entwickeln. Immer mit dem Ziel, positive Beiträge für ihre Kommunen und die Gesellschaft insgesamt zu leisten. Über den technologischen Aspekt hinaus werden die Teilnehmenden auf Teamarbeit, Verantwortung, Unternehmertum, Austausch, biologische Sicherheit und mehr bewertet.

Das diesjährige Team der TU Dresden bestand ausschließlich aus Teammitgliedern aus zwei Masterstudiengängen des Center for Molecular and Cellular Bioengineering (CMCB) und umfasste neun Mitglieder aus sieben verschiedenen Ländern, nämlich Indien, Spanien, Russland, Deutschland, Iran, Kolumbien und Ecuador. Mit DipGene stand die Entwicklung einer im Feld anwendbaren sequenzspezifischen Diagnosemethode im Fokus. Das Team konnte zeigen, dass ihre Methode sowohl für Bakterien als auch für humane genomische DNA eingesetzt werden kann, zum Beispiel zum Nachweis einer Prädisposition für monogenetische Erkrankungen. Für die Anwendung in Bakterien ist keine Amplifikation erforderlich, die Methode dauert nur 5-10 Minuten und ist daher viel schneller und kostengünstiger als herkömmliche Labortechniken, wie die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) mit anschließender Gel-Elektrophorese. So könnte die Methode im Labor während der Genmanipulation von Bakterien eingesetzt werden, um korrekte Klone schneller überprüfen zu können. Ziel der zukünftigen Forschung ist es, die Notwendigkeit eines Amplifikationsschrittes zu überwinden, indem sie genomische DNA aus dem Blut isolieren und nicht durch Abstriche der Mundschleimhaut. Auf diese Weise könnte die Methode überall und von jedem angewandt werden, ohne dass teure Laborgeräte benötigt werden.

"Das diesjährige Giant Jamboree war eine spektakuläre Demonstration von harter Arbeit und Einfallsreichtum. Diese Studierenden zeigen der Welt, was möglich ist, wenn wir furchtlos schwierige Probleme angehen und uns für neue Anwendungen im Bioengineering öffnen", sagt Randy Rettberg, Mitbegründer und Präsident von iGEM. "Viele der im Zuge von iGEM entwickelten Projekte werden als Grundlage und Inspiration für wichtige Forschung, einflussreiche Unternehmen und internationales Interesse dienen – diese Teilnehmer sind sicherlich die Führungskräfte von morgen."

Die drei Betreuer aus dem CMCB und der Fakultät für Biologie Dr. Frank Groß, Prof. Thorsten Mascher und Philipp Popp freuen sich sehr über den Teamgeist und den Erfolg des Teams. "Neue wissenschaftliche Ideen von Grund auf neu zu entwickeln und jeden einzelnen Prozess der Projektentwicklung durchlaufen zu müssen, prägt den wissenschaftlichen Nachwuchs enorm – diese Chance im Rahmen des iGEM-Wettbewerbs macht ihn für alle Beteiligten zu einem einzigartigen Erlebnis", so Dr. Philipp Popp, der 2014 selbst an iGEM teilgenommen hatte und bereits das 2017er Team der TU Dresden betreute.

Fakten, Hintergründe, Dossiers
Mehr über TU Dresden
  • News

    Auf der Suche nach der Nadel im Heuhaufen

    Das Ziel: Auf schnellstem Wege neue Wirkstoffkombinationen für die Covid-19-Therapie identifizieren, klinische Tests durchführen und mit den Patienten den Kampf gegen das Virus gewinnen. Die Methode: Ein großangelegter Forschungswettbewerb, der Milliarden von Molekülen untersucht und diejen ... mehr

    Biologisch aktive Naturstoffe für den Kampf gegen Krebs

    Phytoalexine sind biologisch aktive sekundäre Pflanzenstoffe, die in den letzten Jahren aufgrund ihrer gesundheitsfördernden Wirkung beim Menschen und ihrer Bedeutung für die Pflanzengesundheit viel Aufmerksamkeit erregt haben. Chemiker der TU Dresden haben nun einen neuen und sehr effizien ... mehr

    Was tun unsere Zellen unter Stress?

    Auch Zellen können gestresst sein. Und dieser Stress – ausgelöst z.B. durch Gifte oder hohe Temperaturen – ist für sie oft lebensbedrohlich. Zum Glück sind unsere Zellen Meister der Stressbewältigung mit einer ganz eigenen Strategie: Sie hören auf zu wachsen, produzieren schützende Moleküle ... mehr

  • White Paper

    Oberflächenfunktionalisierung von Goldschichten zur gerichteten Immobilisierung von Biomolekülen

    Die SPR-Spektroskopie gehört zu den bevorzugt eingesetzten Detektionsmethoden in der Biosensorik, da sie Veränderungen des Brechungsindexes, hervorgerufen durch die Bildung des Immunkomplexes, ohne zusätzliche Modifizierung der Reaktionspartner erfas mehr