iGem2016 - De bijen redden van de varroa mijt

69% bereikt

Project is afgesloten
€ 20.754 Opgehaald
€ 30.000 Ons doel

Dit jaar nemen 12 gemotiveerde studenten van de Wageningen Universiteit deel aan de iGEM competitie. iGEM staat voor International Genetically Engineered Machine. Studententeams uit de hele wereld zullen een biologisch systeem ontwerpen dat betrekking heeft op een actueel onderwerp. Ons doel is om een mooi en weldoordacht project neer te zetten waarmee we de iGEM competitie kunnen winnen. Hieronder zal kort beschreven worden hoe we van plan zijn ons biologisch systeem er uit te laten zien, maar hiervoor is het handig om eerst het een en ander te weten over de Colony Collapse Disorder.

Colony Collapse Disorder, kortweg CCD, is het drastisch achteruitgaan van de gezondheid en grootte van een bijenkolonie. Dit is een groot probleem, omdat de bijen een belangrijke rol spelen bij het bevruchten van gewassen en andere planten. CCD kent meerdere oorzaken, maar een zeker niet onbelangrijke is de Varroa destructor. Deze mijt infecteert bijenkolonies, leeft van de bijen en haar larven en verspreidt verscheidene ziekten, zoals het deformed wing virus. Momenteel wordt de mijt bestreden met organische zuren en etherische oliën. Deze bestrijdingsmethoden kennen zo hun nadelen, zoals een gevoelig dosering. Een te lage dosering haalt niet alle mijten weg en kan op deze manier leiden tot resistentie, anderzijds is een te hoge dosering schadelijk voor de bij zelf.

Ons streven is om een biologisch systeem te ontwerpen dat op een veilige en betrouwbare manier varroa-mijten dood, zonder enige schade toe te brengen aan mens en bij. Ons systeem, dat gedoopt is tot Bee T, zal ontworpen worden in Escherichia coli, welke in het bijzijn van mijten een toxine gaat produceren dat specifiek is voor de mijt. Het toxine dat we de E. coli willen laten produceren is een zogenaamd Bt (Bacillus thuringiensis) toxine. Deze toxines staan bekend om hun hoge specificiteit tegen bepaalde insectensoorten. De E.coli zal begrensd worden tot de korf door een licht-geïnduceerde lysis switch en door het inbouwen van synthetische aminozuren in essentiële eiwitten. Deze twee maatregelen zullen ervoor zorgen dat de bacterie zich niet kan verspreiden in de milieu. Een groot voordeel van dit systeem is dat het ingebouwde Bt toxine vervangen kan worden door een ander Bt toxine om zo een ander schadelijk insect te bestrijden.

Om ons systeem te kunnen bouwen en testen hebben we verschillende materialen en apparatuur nodig. Wageningen UR heeft ons voorzien van laboratoriumruimte en startkapitaal, zodat we konden beginnen met ons project en ons konden inschrijven voor de iGEM-competitie. We hebben echter nog €30.000,- nodig om overige kosten te dekken. Daarom zijn we hard op zoek naar financieel support voor ons project. Een deel van het team is al goed bezig met experimenten in het laboratorium. Hiermee zouden we graag doorgaan voordat onze materialen opraken. Iedere gift is welkom!

 

Behaalde inhoudelijke resultaten

05/12/2016 | 16:39

Voor de liefhebbers: Na acht maanden werk hebben we het volgende voor elkaar gekregen: op het gebied van specificiteit hebben we vele variaties op een bestaand toxine gecreëerd en gevonden. Een aantal daarvan vertoont indicaties voor Varroa specificiteit. Om deze toxines te karakteriseren is meer onderzoek nodig. Daarnaast hebben we een methode ontwikkeld waarmee je kunt testen of een dergelijk toxine, om specifieker te zijn zogenaamde Cry toxines, toxisch is voor de Varroa mijt zonder daarbij levende mijten te gebruiken. Tijdens ons onderzoek bleek namelijk dat Varroa mijten niet alleen vervelend zijn in de bijenkorf, maar ook in het lab. Op het gebied van regulatie hebben we twee detectiesystemen gebouwd, die de bacterie met succes in staat stelt de aanwezigheid van een Varroa mijt de detecteren. Daarnaast hebben we een zogenaamd quorum sensing systeem ingebouwd, waardoor de bacterie in staat was toxineproductie te starten wanneer er genoeg soortgenoten in de buurt zijn. Op het gebied van veiligheid hebben we twee systemen ontworpen: wanneer één van de twee faalt kan het andere systeem het opvangen. Eén van de twee systemen is een lichtsensor die ervoor zorgt dat de bacterie dood gaat wanneer deze bloot wordt gesteld aan zonlicht. De sensor werkt, maar het gehele systeem is nog niet af; de bacterie verandert in het zonlicht alleen nog maar van kleur. Het andere systeem is gebaseerd op het feit dat de bacterie afhankelijk wordt van een kunstmatig eiwit. Het systeem bestond al en werkte ook in ons lab. Om het systeem te verbeteren hebben een uitbreiding erop ontworpen met behulp van het beroemde eiwit Cas9.  

Het eindresultaat: de tweede plaats!

05/12/2016 | 16:35

Geachte donateur, Nogmaals hartelijk bedankt voor uw donatie! Zonder uw hulp zouden we niet zover zijn gekomen. Wij zijn als tweede geëindigd van alle overgraduate[i] teams! Een ontzettend goed resultaat waar we erg trots op zijn. Hoewel er erg veel goede projecten waren, blonken wij uit omdat ons project op alle punten samengenomen goed was. Een van de juryleden zei bijvoorbeeld ‘A really great project! A beautiful integration of Human Practices[ii] work, modeling and synthetic biology. And I really like your wiki!’ De veelzijdigheid van ons project blijkt ook uit de nominaties die wij hebben gekregen. Ons project is genomineerd voor: beste food & nutrition[iii] project, beste website, beste poster, best geïntegreerde human practices, beste wetenschappelijke model, en tenslotte beste toegepaste ontwerp van een project. Dit zijn zes(!) nominaties bovenop de overkoepelende tweede plaats. Ons project bestond uit drie onderdelen. Allereerst specificiteit: ons doel was om een bacterie in staat te stellen de Varroa mijt te bestrijden met een specifiek toxine. Ten tweede regulatie: de bacterie moet dit toxine alleen produceren onder de juiste omstandigheden. Dit wil zeggen dat de bacterie pas actief wordt wanneer de Varroa mijt aanwezig is én er genoeg bacteriën zijn om de mijt te bestrijden. Het laatste onderdeel is veiligheid. Om ervoor te zorgen dat de bacterie niet levend uit de bijenkorf kan ontsnappen hebben wij aan twee veiligheidsmechanismen gewerkt. Voor de geïnteresseerden hebben we een uitleg met meer diepgang gegeven in de bijlage. Sommige van deze deelprojecten zullen worden voortgezet, maar welke precies is nog onduidelijk. Een aantal teamleden gaan onderzoeken of een startup in het verschiet ligt. Met onze poging tot een nieuwe Varroa bestrijdingsmethode hebben we bijensterfte enorm onder de aandacht gebracht. Tijdens de finalisten presentaties hebben wij meer dan 3.000(!) mensen voor 20 minuten geboeid met onze presentatie over het redden van de honingbij. Voor ons, studenten, was iGEM een geweldige en leerzame ervaring. Nog nooit in onze studies hadden we zo veel vrijheid, verantwoordelijkheid, teamwork, stress en uiteindelijk voldoening. Het werken in één team was vaak moeilijk, maar bleek zeer de moeite waard. In de laatste weken van de competitie was er een onvoorstelbare hoeveelheid energie in het team, juist toen we als individuen op onze laatste benen liepen. Dit heeft ervoor gezorgd dat de website van dit niveau is, en dat we in Boston nog zo hard konden werken aan het voorbereiden van de poster, presentatie en het onder de aandacht brengen van ons project. Mocht u meer willen weten over onze resultaten, ervaringen, modelleerwerk, wetenschappelijke achtergrond, enzovoort, bezoek dan onze website: http://2016.igem.org/Team:Wageningen_UR. U kunt ons ook altijd mailen naar igem.wageningen@gmail.com (of naar tmswartjes@gmail.com).   Nogmaals hartelijk bedankt voor uw hulp! Met vriendelijke groet, iGEM wageningen team 2016   [i] Overgraduate teams zijn teams waarin ten minste één teamlid zijn bachelor opleiding heeft afgerond. Verder waren er undergraduate- (slechts bachelor studenten) en highshool teams. [ii] Human Practices is de term die iGEM gebruikt voor het belichten van de maatschappelijke aspecten die een rol spelen in projecten. [iii] Omdat ons project zich richt op sterfte van de honingbij, en vanwege het belang van bijen voor onze voedselvoorziening, viel ons project onder track food & nutrition.

Jaccoline Zegers

igemwageningen@gmail.com

(+31) 6 16 699 021

Beste lezer,

We hebben dan wel verteld wat ons project inhoudt, maar niet wie we zijn. We zullen even een korte introductie geven aan de hand van een aantal cijfers. Ons team van twaalf bestaat uit; zes mannen en zes vrouwen; vier bachelorstudenten en acht masterstudenten; acht studenten die regelmatig in het laboratorium staan en vier die modellen maken achter de computer; negen Nederlandsers, twee Duitsers en een Chinees. Verder doen we de studies moleculaire levenswetenschappen, biotechnologie, bioinformatica en biologie. 

In November, nog geen bijtje in de lucht, kwamen we voor het eerst bij elkaar. Na een aantal maanden van brainstormen en potentiële projecten uitwerken, kwam de lente in zicht. Een goede tijd om te starten met een bijenproject. Vanaf de start ging alles in een sneltreinvaart. Of zoals onze teamcaptain zo mooi verwoordde:

"It feels a bit like working on the hyperloop that Tesla is developing right now"
                                                                                                ~Thomas Swartjens

Vrijwel meteen werd literatuur omtrent bijen en mijten uitgespit, werden de eerste genetische circuits ontworpen, werden congressen bezocht en werd er een samenwerking gestart met de Design Academy Eindhoven. In het begin deden we alles naast onze ze studie, maar omste beurten startten we full-time. Naast het verrichten van onderzoek, moeten we een wiki-pagina opzetten en organiseren we meerdere activiteiten.

De finale van de competitie vindt plaats eind oktober in Boston en er zijn in totaal 300 teams die we moeten verslaan. Een bijzonder project en wellicht uw hulp gaan ons daar zeker bij helpen.

Met vriendelijke groeten,
Thomas, Belwina, Carina, Angelina, Lisa, Marijn, Mark, Mario, Ronald, Remco, Jaccoline en Linea

€ 7,50

Hartelijke bedankt!

Heel erg bedankt voor uw bijdrage. Dankzij uw steun brengt u dit bijenproject een stapje dichterbij de werkelijkheid!

8 donateurs

€ 20

Bijenverleiders

Als dank voor uw bijdrage ontvangt u zaden voor bloemen die bijen aantrekken. Zo maakt u niet alleen ons blij, maar ook de bijtjes.

10 donateurs

€ 35

Handgetekende postkaarten

Ons teamlid dat hard aan het design van ons filmpje heeft gewerkt, heeft tevens postkaarten getekend. We zullen er drie opsturen als dank voor uw bijdrage.

1 donateur

€ 50

Brochure van ons werk

Heel erg bedankt voor uw bijdrage! Nadat we ons project in oktober hebben afgerond, zullen we een brochure samenstellen over ons werk en naar u opsturen. Hiernaast ontvangt u ook een kleine verassing die te maken heeft met bijen.

7 donateurs

€ 80

Boek over synthetische biologie

Synthetische biologie, de tak van de wetenschap waar iGEM om draait, is jong en nog onbekend onder de meeste mensen. Als dank voor uw bijdrage aan ons project, ontvangt u een boek* over synthetische biologie. *alleen in het Nederlands en in Nederland verkrijgbaar

5 donateurs

€ 200 Aanrader

Bee-Calm-&-Buzz-On klok

Enorm bedankt voor uw bijdrage aan ons project! Als dank ontvangt u een door ons ontworpen klok.

4 donateurs

€ 350

Hoe houd je bijen?

Dit bedrag komt overeen met de kosten voor het huren van een bijenkorf. We gebruiken bijenkorven in ons onderzoek om levende mijten uit te halen, zodat we hierop testen kunnen uitvoeren. Als dank voor deze bijdrage ontvangt u een boek over hoe u bijen moet houden, gesigneerd door het hele team, en een kleine verassing.

1 donateur

€ 900

Promotiepakket

Heel erg bedankt voor uw donatie! In ruil hiervoor zullen we uw naam en/of logo in onze presentaties en/of op onze wiki-pagina zetten.

€ 2.500

Samenwerking

Met dit bedrag kan een teamlid zijn of haar deelonderzoek uitvoeren en een vliegticket naar Boston kopen, de plek waar de finale van iGEM zal plaatsvinden. Als dank voor deze bijdrage bieden we een mogelijke samenwerking aan. We zullen samen overleggen wat wij als team voor u kunnen beteken. Binnen ons team hebben we expertise op het gebied van Social Media, content management, grafisch ontwerpen en natuurlijk synthetische biologie.Tevens bieden we u aan om uw naam en/of logo in onze presentaties en/of onze wiki-pagina pagina te zetten.