iGem2016 - Saving the bees from the varroa mite

69% reached

Campaign is closed
€ 20.754 Raised
€ 30.000 Our goal

This year 12 motivated Wageningen UR students are participating in the iGEM competition. iGEM stands for International Genetically Engineered Machine. Student teams from all over the world will design a biological system which solves a current issue. Our goal is to set down a clever project with which we can win the iGEM competition. Before telling how the design of our biological system looks like, let us explain you what the colony collapse disorder is.

The colony collapse disorder is the severe decline in bee colony health. It is one of today’s major problems, because the bees play an important role in fertilizing our crops and other plants. While this problem has multiple causes, one of the major drivers is the mite Varroa destructor. This parasitic mite infests beehives, feeds on bees and their larvae and transmits pathogens, such as the deformed wing virus. Currently, the mite is combated through the use of organic acids and essential oils. These current treatments have their disadvantages, such as their sensitive dosage. A low dosage doesn’t kill enough mites and therefore triggers resistance, while a high dosage will harm honeybees as well.

Our aim is to design a biological system that will safely and reliably kill mites while being harmless to both bees and beekeepers. The system, which has been dubbed Bee T, will be designed in Escherichia coli that in the presence of mites is going to produce a toxin that specifically target the mite. The toxin we want the E. coli to produce is a so called Bt (Bacillus thuringiensis) toxin. Bt toxins are known for their high specify towards certain insect species. The Bt producing E.coli will be restricted to the hive through a light-induced lysis switch and through incorporation of synthetic amino acids in essential proteins. These two measures will prevent it from spreading into the environment. A major advantage of the system is that it is highly modular and the incorporated Bt toxin can be changed into another one to combat other insect pests.

To test and build our system, we will need lab equipment and materials. Wageningen UR has supplied us with laboratory space and a starting capital so we could start working on our project and register for the competition. However, we will need a budget of €30.000,- to cover additional costs. Therefore, we are looking for sponsors to support our project. A part of the team is already hard at work in the lab and we love to continue this before we run out of any materials.

News updates

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

Dear reader,

We talked about our projects, however, we didn’t properly introduce ourselves. We will shortly do this by giving a number of values. Our teams consists of twelve students; six men and six women; four bachelor students and eight master students; eight students that frequently can be found in the lab, whereas the other eight work on the models behind the computer; nine people from the Netherlands, two from Germany and one from China. We are students from  the studies molecular life sciences, biology, biotechnology and bioinformatics.

In November, when no buzzing bees where there to be found, we met up for the first time. After a couple of months of brainstorming and working on a variety of potential projects, spring was almost there. A good time to start a bee-project. From that moment on, everything went in a breakneck speed. Or how our team captain likes to say it:

"It feels a bit like working on the Hyperloop that Tesla is developing right now"

                                                                                               ~Thomas Swartjens

Almost immediately we dug into piles of books about bees and mites, the first genetic circuits were built, congresses were visited, and a collaboration with the Design Academy Eindhoven was started. In the beginning we did everything alongside our study, but one by one we started to work full-time on the project. Beside doing research, we have to make our own wiki-page and to organise some events.

The finals of iGEM take place in the end of October in Boston. There are in total 300 teams we have to beat. A bee-tastic project and maybe your help will certainly be of use.

Kind Regards,
Thomas, Belwina, Carina, Angelina, Lisa, Marijn, Mark, Mario, Ronald, Remco, Jaccoline and Linea

€ 7,50

Thank you!

Thank you very much for your contribution. Thanks to your help this bee-project is one step closer to reality.

8 donors

€ 20

Wildflower seeds

Thank you! We will send you a packet of wildflower seeds to sow in your garden that will provide feed for bees.

10 donors

€ 35

Handdrawn postcards

Our team member, who worked hard on the design of the following movie clip, also drew the postcards. To show our appreciation for you contribution, you will recieve three of those postcards.

1 donor

€ 50

Brochure of our work

Thank you very much for your contribution! After finishing our project in October, we will make a brochure about our work and sent one to you. You will also receive a small surprise that has to do with bees.

7 donors

€ 80

Boek over synthetische biologie

Synthetic biology, the branch in science where iGEM is all about, is young and still unknown to most people. To show you appreciation for your contribution to our project, you will recieve a book* about synthetic biology. *Only available in dutch and in the Netherlands

5 donors

€ 200 Recommended

Bee-Calm-&-Buzz-On Clock

A huge thank you for your contribution to our project. As a thank you, you receive a clock designed by us.

4 donors

€ 350

How to keep bees?

This amount of money corresponds to the cost of renting a beehive. We use beehives in our research to extract living mites, so we can perform tests on those. As a thank you for the contribution you will receive a book on how to keep bees, signed by the whole team, and a small surprise.

1 donor

€ 900

Promotion Package

Thank you very much for your donation! In return, we will put your name and/or logo in our presentations and/or on our wiki site.

€ 2.500

Collaboration

With this amount of money one team member can perform his or her part of the research and buy a ticket to Boston, the place where the finals of the iGEM competition will be held. As a thank you for this contribution, we offer a possible collaboration. In our team we have expertise in the field of Social Media, content management, graphical design and synthetic biology. We will discuss together what we as a team can do for you. We also offer to put your name and/or logo in our presentations and/or our wiki-page.