四川大学微生物应用设计大赛决赛顺利举办！

微生物应用设计大赛决赛答辩！

ACMA

ACMA 即四川大学微生物应用设计大赛，由四川大学生命科学学院主办，四川大学iGEM协会承办。是一项以开拓学术视野，培养学生自主科研能力为宗旨的学术型理论设计竞赛。

通过四川大学iGEM协会这一平台，将合成生物学的思想与本科生实际情况综合考虑，为同学们能够运用所学各学科的知识解决现实问题、探索未知领域打开一个新的——合成生物学——视角，为同学们提供一个尽情发挥自己的创新能力，开拓学术视野，走进科研的平台。

决赛来临

经过初赛的激烈角逐，共有六支队伍凭借优秀的设计进入决赛，该阶段设置校级一等奖1名、二等奖2名、三等奖3名。经过为期三个月的修改，2023年四川大学微生物应用设计大赛迎来终章。

本次决赛，共有八位来自生命科学学院的老师到场进行答辩提问：他们分别是：

生命科学学院团委书记 — 徐雅老师

四川大学 iGEM 协会指导老师

2023 ACMA专家组组长 — 赵建教授

iGEM 协会指导老师 — 刘科教授

iGEM 协会指导老师 — 张年辉副教授

iGEM 协会指导老师 — 吴传芳副教授

iGEM 协会指导老师 — 刘志斌副教授

iGEM协会指导老师 — 李佛生老师

生命科学学院团委副书记 — 何韵云老师

决赛现场

比赛正式开始前，徐雅老师作为评委代表向现场选手及观众致辞，随后，本次比赛专家组组长赵建教授向现场选手及观众介绍了本次决赛的流程、规划以及规则。

在决赛现场，六支队伍向我们展示了他们的课题，分别为：

1、“基于磁场靶向定植菌种技术治疗肠道炎症的模型构建”

2、“以SpoVM靶向肽表面展示技术构建的肠道益生菌抗原递送系统——一种新型口服结核活菌疫苗构建方法”

3、“利用香兰素实现大肠杆菌生物合成二氢辣椒酸酯”

4、“构建可持续降解PET的工程地衣芽孢杆菌‘生物胶水’体系”

5、“工程菌防治紫茎泽兰生物入侵”

6、“关于污水污泥中顽固有机物多氯联苯与含氟化合物的大肠杆菌代谢降解”

下面就让我们进一步了解他们的课题吧！

第一组：基于磁场靶向定植菌种技术治疗肠道炎症的模型构建

短链脂肪酸（SCFAs）是由肠道共生细菌利用未消化的碳水化合物发酵而成，能够与肠道细胞表面受体蛋白相互作用，从而对宿主的代谢、免疫、炎症等活动起到调节作用。

第一组选手希望通过利用合成生物学的方法改造脆弱拟杆菌，使其能够合成磁力蛋白并拥有磁性，在外加磁场的条件下能够在人体肠道内精准定植，分泌SCFAs对人体肠道活动进行调节，弥补肠道菌群紊乱的情况，进而治疗肠炎等肠道疾病。

第二组：以SpoVM靶向肽表面展示技术构建的肠道益生菌抗原递送系统——一种新型口服结核活菌疫苗构建方法

结核病是由结核分枝杆菌引起的传染病，主要侵犯肺部引起炎症反应形成结核结节从而引发相关免疫反应，也可侵犯其他器官。目前结核病的主要治疗手段是抗结核药物联合治疗，但是仍然存在肝损伤，神经系统损伤，耐药性差等问题。

因此，第二组选手希望能够探索一种有效普适且副作用低的结核病疫苗用于预防结核病。他们设计利用乳酸乳球菌定植于肠道，利用SpoVM对外囊泡（EVs）的靶向性，设计出含有SpoVM靶向肽融合蛋白VM-PPEs（PPE蛋白能够作为结核分枝杆菌疫苗的抗原）的基因线路，使得乳酸乳球菌分泌出融合蛋白通过肠壁进入体液，进而引发人体的体液免疫和细胞免疫，从而减少结核病发病率和减轻结核病发病情况。

第三组：利用香兰素实现大肠杆菌生物合成二氢辣椒酸酯

辣椒，作为一种常见的调味品，不仅具有调味的作用，其还富含有具有镇痛、抗癌、抗氧化、促进新陈代谢等多重效用的辣椒素，然而，因为辣椒素具有强烈的刺激性，因此限制了其在临床上的应用。而二氢辣椒酸酯作为辣椒素类似物，与辣椒素生物活性相似且刺激性大大降低，具有一定的临床药物潜力。然而市面上的二氢辣椒酸酯主要来源于化学合成，价格昂贵而且有大量的副产物产生。

第三组选手构建了能够在胞内合成二氢辣椒酸酯的工程大肠杆菌，通过感受外源香兰素浓度启动8-甲基壬酸的合成，随后将摄入的香兰素还原为香草醇并与合成的8-甲基壬酸反应生成二氢辣椒酸酯，从而在肠道中发挥作用，促进机体新陈代谢，发挥抗肥胖、抗癌等功效。该工程菌将以环节胶囊的形式进入并定植肠道，并在被排出体外后可以能够通过MazEF自杀体系自主灭活。

第四组：构建可持续降解PET的工程地衣芽孢杆菌“生物胶水”体系

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种广泛应用于塑料制品中的有机物，但由于其不易降解的特性，其在环境中的积累也已经成为了全球关注的环境问题。

第四组选手旨在构建能在湿润土壤环境和水体环境下高效降解PET的工程地衣芽孢杆菌“生物胶水”体系，通过在地衣芽孢杆菌（DSM13）中异源表达并分泌两种PET降解的关键酶——PET水解酶和单（2-羟乙基）对苯二甲酸水解酶。同时，通过将地衣芽孢杆菌的生物膜蛋白与来自贻贝的粘连蛋白融合表达，使生物膜具有类似“胶水”的质地，从而大幅提升工程地衣芽孢杆菌的附着能力，进而达到在湿润土壤环境和水体环境下可持续降解PET的目的。

第五组：工程菌防治紫茎泽兰生物入侵

紫茎泽兰是我国的重要入侵物种，紫茎泽兰的化感作用是它抑制其他植物生长的一个重要原因。目前，机械控制和化学防治是现在治理紫茎泽兰的主要方法，但现有的方法存在低效、副作用大的问题。因此，该组选手希望通过紫茎泽兰内生细菌贝莱斯芽孢杆菌（Ea73）来防治其入侵的情况。

他们设计利用Ea73编码一种siRNA，让其通过RNA干扰来抑制紫茎泽兰的化感作用，从而达到降低其对其他植物的抑制；同时，它们还设计了基因线路表达光合作用抑制剂没食子酸以及根瘤菌的定位蛋白，以此来降低紫茎泽兰的竞争力并加强菌种的特异性。

第六组：关于污水污泥中顽固有机物多氯联苯与含氟化合物的大肠杆菌代谢降解

多氯联苯（PCBs）和含氟化合物（PFCs）具有难降解、高度持久、长期积蓄在环境、水、食物中的特性。对人体健康和环境造成伤害、污染。而下水道、污水处理厂等，就含有大量顽固有机卤化物多氯联苯、全氟化合物以及多氟烷基物质，对环境造成不可逆转的影响。

故此，第六组选手设计并组装能够适应污水污泥环境的大肠杆菌，人工重建多氯联苯与含氟化合物的消除机制，使得该重组菌有效持久地相应于高浓度PCBs和PFCs并通过相应酶进行代谢，从而高效高安全性低成本的降解PBCs和PFCs。

在决赛的舞台上，六支队伍的课题精彩纷呈，向我们展示了他们精雕细琢后的设计。同时，生命科学学院的各位专家教授也在决赛现场进行点评指导，帮助选手更好地改进自己的课题，更进一步！

最后，经过评分统计，六支队伍分获一、二、三等奖：

一等奖

构建可持续降解PET的工程地衣芽孢杆菌“生物胶水”体系（组长：邓路垚）

二等奖

以SpoVM靶向肽表面展示技术构建的肠道益生菌抗原递送系统——一种新型口服结核活菌疫苗构建方法（组长：王思柠）

利用香兰素实现大肠杆菌生物合成二氢辣椒酸酯（组长：李小雨）

三等奖

关于污水污泥中顽固有机物多氯联苯与含氟化合物的大肠杆菌代谢降解（组长：王思远）

基于磁场靶向定植菌种技术治疗肠道炎症的模型构建（组长：杨童晰）

工程菌防治紫茎泽兰生物入侵（组长：杨麒莎）

最后四川大学生命科学学院副教授张年辉老师对本次大赛做了总结，激励学生们积极探索微生物的奥秘，迸发出不一样的光彩！

最后，2023年四川大学微生物应用设计大赛落下了帷幕。我们期待参赛选手们可以将自己的课题更进一步，真正地将微生物设计走向应用。同时也期待新的一年，有更多的同学们加入到ACMA大赛之中，与我们共同感受合成生物学和基因工程的魅力！！！

我们致力于设计新的基因线路合成特定产物；

我们以实现绿色无污染为最终目标；

我们致力于改造底盘生物，治疗动植物基础疾病；

我们从建模的角度解读基因元件的性质。

创意将在这里碰撞，对合成生物学的热情将在这里迸发