iGEM an der TU Darmstadt

iGEM ist der international größte Wettbewerb für Studierende im Bereich der synthetischen Biologie. Dabei treten mittlerweile jährlich über 400 Teams aus aller Welt in Paris beim Grand Jamboree gegeneinander an.

iGEM ist der größte Wettbewerb im Bereich der synthetischen Biologie. Dabei entwickeln über 400 studentische Teams aus aller Welt selbstständig eine Projektidee, testen sie experimentell und treten zum Abschluss beim Grand Jamboree in Paris gegeneinander an. Seit 2012 stellt auch die TU Darmstadt ein Team.

Kontakt zum iGEM-Team:

Instagram: @igem_darmstadt

Der Wettbewerb wurde im Jahr 2003 vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston initiiert. Die interdisziplinären und selbstgewählten Projekte versuchen reale und gesellschaftlich relevante Probleme zu lösen und bieten den teilnehmenden Teammitglieder praxisorientierten Zugang zu ihren Studieninhalten und Methoden der synthetischen Biologie. Es soll ein ganzheitliches Projekt entstehen, das von gesellschaftlichem Nutzen ist. Den Projektthemen sind damit im Endeffekt keine Grenzen gesetzt. So reichen die im Finale in Paris vorgestellten Projekte von neuen therapeutischen Ansätzen über Lösungen zu Umwelt-, Klimaproblemen bis hin zu Weltraum-Anwendungen.

Unser Projekt 2025: Perchloratabbau auf dem Mars

Der Mars fasziniert die Menschheit schon lange, aber noch nie war eine bemannte Marsmission so greifbar wie heute. Mit dem stetig wachsenden Interesse an der Erforschung des roten Planeten gewinnt auch die Nutzung lokaler Ressourcen an Bedeutung, insbesondere die Erschließung vorhandener Wasservorkommen, denn zukünftige bemannte Marsmissionen erfordern eine zuverlässige und nachhaltige Wasserquelle vor Ort.

In unserem diesjährigen iGEM-Projekt widmen wir uns der Wasseraufbereitung und der Bereitstellung von sauberem Wasser auf dem Mars. Die natürlichen Wasservorkommen in Form von Eis, sind durch hohe Konzentrationen des toxischen Perchlorat-Salzes verunreinigt, wodurch sie unbrauchbar sind. Wassertransport von der Erde aus ist aufgrund extrem hoher Kosten keine Option. Bereits etablierte Recycling-Systeme wie das Water Recovery System können das Wasser nicht vollständig zurückgewinnen, weshalb eine zusätzliche Wasserzufuhr notwendig ist.

Die Entwicklung einer Methode zur Entfernung von Perchlorat und Gewinnung von trinkbarem Wasser ist daher von entscheidender Bedeutung für zukünftige, bemannte Marsmissionen. Das Ziel unseres Projekts ist die Entwicklung eines nachhaltigen Systems zur in-situ-Wasseraufbereitung auf dem Mars, dass die Abhängigkeit von kostspieligen und logistisch schwierigen Nachschublieferungen von der Erde umgeht. Dafür werden wir das Bakterium Bacillus subtilis 168 genetisch modifizieren, so dass es die Enzyme Perchloratreduktase sowie Chloritdismutase produziert und dadurch Perchlorat effizient abbauen kann. Dieses Raumflug-erprobte, gut etablierte Bakterium wächst schnell und bildet Sporen, die jahrelang stabil bleiben. Daher stellt es einen idealen Organismus für die zuverlässige Perchlorat-Entfernung dar.

Des Weiteren planen wir die Konstruktion eines Mini-Bioreaktors, um optimale Wachstumsbedingungen für Bacillus subtilis zu gewährleisten und werden das Enzym Chloritdismutase in vitro charakterisieren, um die daraus gewonnenen wissenschaftlichen Daten zur Optimierung unseres Systems zu nutzen, sowie anderen iGEM-Teams zur Verfügung zu stellen.