Una playlist firmata Escherichia coli

Un gruppo di nostri studenti alla competizione iGEM del MIT di Boston dedicata ai prototipi basati sulla biologia sintetica con un progetto di Science Art che traduce lo scambio di informazioni tra due Escherichia coli in fluorescenze e suoni. It’s the “Sound of Coli”.
Il gruppo fiorentino che ha partecipato alla competizione internazionale del Mit

Tradurre in musica e colori lo scambio di informazioni tra due batteri di Escherichia coli. E’ il progetto di Science Art realizzato da un team di studenti del corso di laurea in Biotecnologie dell’Ateneo che partecipa all’International Genetically Engineered Machine competition (iGEM) – Giant Jamboree, concorso di biologia sintetica e  bioingegneria del Massachusetts Institute of Technology – MIT di Boston.

Alla competizione che si concluderà lunedì 13 novembre il gruppo fiorentino è il solo a rappresentare l’Italia e dovrà vedersela con altri 300 team provenienti da altrettanti atenei di tutto il mondo. L’attività in laboratorio è cominciata già la scorsa primavera e si è intensificata nei mesi estivi coinvolgendo quattordici studenti coordinati da Alessio Mengoni, docente di Genetica dell’Ateneo fiorentino.

I giovani hanno ricevuto dagli organizzatori della manifestazione un kit di frammenti (“bio-bricks”), isolati da organismi diversi, per progettare dei prototipi basati sulla biologia sintetica, un approccio interdisciplinare alle biotecnologie (include l’ingegneria, l’informatica, la fisica e la chimica) che ha uno sbocco applicativo nel campo dell’economia verde e del settore farmacologico. Nel corso delle settimane hanno definito la loro proposta intitolata “Sound of Coli”.

Per raccontare l’evoluzione del progetto e divulgare i risultati del proprio lavoro di ricerca si sono dotati di un wiki e di canali social.
“I geni di Escherichia coli costruiti sinteticamente dai ragazzi sono stati modificati in modo da poter comunicare tra di loro mediante molecole segnale – spiega Alessio Mengoni – In questo scambio di informazioni i due batteri s’influenzano reciprocamente, con l’effetto di provocare, a intervalli regolari, fluorescenze che vengono poi successivamente tradotte in suoni”.

“Questa dinamica – prosegue il docente – si deve a dei geni che codificano per la produzione di molecole segnale, le quali controllano l’attivazione di due proteine fluorescenti (Green Fluorescent Protein e Red Fluorescent Protein, molto note nell’ambito della ricerca).  La fluorescenza, misurata da uno strumento dedicato, viene successivamente tradotta da un software, creato ad hoc dagli studenti, capace di quantificare la luce emessa in suoni”.

Le combinazioni generate da questo scambio di informazioni tra batteri sono innumerevoli e possono variare a seconda della quantità dell’induttore chimico che innesca il processo, dalla quantità di cellule e dal momento in cui viene attivato l’esperimento. “Da un punto di vista più scientifico si può dire che il progetto ha permesso di esplorare delle dinamiche di comunicazione cellulare nello spazio delle fasi – precisa Mengoni – A modelli diversi corrispondono fluorescenze diverse e composizioni musicali diverse”. Come se si trattasse di una vera e propria playlist firmata Escherichia coli.

Il team a Boston è composto da: Nicola Diani, Gabriele Brazzini, Teresa Tommasini e Lorenzo Romagnoli

I restanti membri sono: Chiara Andolfi, Emilia Benassai, Tommaso Galli, Martina Lenzuni, Severo Balasbas, Deborah Grifagni, Valentina Monaci, Sophie Arcangeli, Alice Manfredini, Simone Chiesi.


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