Ein Cloud-basiertes Repository, das einen digitalen Fingerabdruck von modifizierten Mikroorganismen erstellt, wurde erfolgreich getestet. –ScienceDaily

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Ein Cloud-basiertes Repository, das einen digitalen Fingerabdruck von modifizierten Mikroorganismen erstellt, wurde erfolgreich getestet.

Ein internationales Team unter der Leitung der Newcastle University hat CellRepo ins Leben gerufen, eine Arten- und Stammdatenbank, die zelluläre Barcodes verwendet, um veränderte Organismen zu überwachen und zu verfolgen. Berichtet in einer neuen Studie in der Zeitschrift Naturkommunikation, Die Datenbank verfolgt und organisiert die digitalen Daten, die während des Zell-Engineerings produziert werden. Es verknüpft diese Daten auch molekular mit zugehörigen lebenden Proben.

Diese weltweit verfügbare Ressource unterstützt die internationale Zusammenarbeit und bietet wichtige Sicherheitsvorteile, wie z. B. die Begrenzung der Auswirkungen von absichtlich oder versehentlich freigesetzten genetisch veränderten Mikroorganismen, indem sie eine schnellere Rückverfolgung der Ursprungsorganismen in Labor- und Konstruktionsdetails ermöglicht.

CellRepo basiert auf Versionskontrolle, einem Konzept aus der Softwareentwicklung, das Änderungen am Softwarecode aufzeichnet und nachverfolgt. Wissenschaftler glauben, dass die Versionskontrolle für das Zell-Engineering die technische Biologie offener, reproduzierbarer, einfacher zu verfolgen und zu teilen und zuverlässiger machen wird.

Das Forschungsteam hebt die zusätzlichen Vorteile dieser Community-Ressource hervor, wie die Rückverfolgbarkeit – die Bereitstellung der genauen Dokumentation für einen Stamm und die korrekte Zuordnung von Laborarbeiten. Die Datenbank betont auch die Rechenschaftspflicht, indem sie die Nachverfolgung und Zuweisung von Eigentum erleichtert.

Mit dem Zugriff auf eine globale Datenbank können Forscher Ergebnisse replizieren und einfacher zusammenarbeiten. Die Wissenschaftler sagen auch, dass das Repository die Transparenz verbessern und die Kosten im Zusammenhang mit Daten- und Quellcodeverlust reduzieren wird.

Hauptautor Natalio Krasnogor, Professor für Informatik und synthetische Biologie an der School of Computing der Newcastle University, sagte: „Ingenieurbiologie ist keine Raketenwissenschaft. Es ist viel, viel schwieriger. Und deshalb ist es zwingend erforderlich, dass wir es offener tun. und kooperativer. CellRepo ist im Kern eine Kollaborationsplattform, auf der Mobilfunkingenieure ihre Arbeit dokumentieren und mit anderen teilen können (innerhalb ihres eigenen Labors oder darüber hinaus). Durch die Ermöglichung einer stärkeren Zusammenarbeit und des transparenten Austauschs modifizierter Stämme hoffen wir, die Prozesse der synthetischen Biologie und die Berichterstattung für alle zu beschleunigen und zu verbessern. CellRepo ist eine Community-Ressource und als solche laden wir Ingenieurbiologen, synthetische Biologen, Biotechnologen und Biowissenschaftler im Allgemeinen ein, es auszuprobieren und uns zu kontaktieren, damit wir wissen, was funktioniert und was verbessert werden muss!“

Dr. Jonathan Tellechea, ein synthetischer Biologe des Projekts, sagt:

„Ich hatte bei meinen Projekten immer wieder Probleme mit Fehlidentifikationen. Zum Glück konnte ich sie früh finden und beheben, aber ich kann mir nicht vorstellen, wie viele gute Projekte daran gescheitert oder ins Stocken geraten sind. Ein weiterer Teil meiner Zeit als Ein Biologe baut rückwirkend die Geschichte der von mir verwendeten Plasmide und Stämme auf. Ich kann das genetische Material von jemandem bekommen, aber wer war der ursprüngliche Autor? Manchmal habe ich Glück und es ist nur ein Papier, manchmal ist es in einem Kaninchenbau das kann in den 80ern enden. CellRepo löst diese und andere wichtige Probleme für Experimentatoren.“

Leanne Hobbs, Senior Software Engineer des Projekts, erklärt: „Als Software Engineer, die von der Industrie zur Universität kommt, war es sowohl eine Herausforderung als auch ein Vergnügen, an einem Projekt zu arbeiten, bei dem ich meine Fähigkeiten für das Gemeinwohl einsetzen kann. Versionskontrolle ist ein fester Bestandteil des Software-Engineerings und ich bin stolz darauf, dass wir diese Werkzeuge jetzt in die Ingenieurbiologie einbringen.“

Dr. Lenka Pelechova, Sozialwissenschaftlerin, die in der Forschungsgruppe Interdisziplinäres Rechnen und komplexe Biosysteme (ICOS) arbeitet, fügte hinzu: „Als Sozialwissenschaftlerin glaube ich, dass die Rahmenbedingungen für Forschung und verantwortungsvolle Innovation entscheidend sind, um die gesellschaftlichen Erwartungen zu erfüllen und sich zu öffnen öffentliche Gespräche über neue Forschung und Technologien. Meiner Meinung nach sollten diese Gespräche früh beginnen und CellRepo unterstützt dies, indem es die Forschung von Anfang an transparent macht.“

Der Co-Autor der Studie, Professor Víctor de Lorenzo vom Programm für System- und Synthesebiologie am Centro Nacional de Biotecnología in Madrid, Spanien, sagte: „Angesichts der angeborenen Tendenz künstlicher Konstrukte, zu mutieren und jede Art von genetischer Firewall zu überwinden, Jahrzehnte Bemühungen zur Eindämmung rekombinanter Bakterien haben nur wenige praktische Ergebnisse erbracht. Stattdessen bietet CellRepo eine stabile und eindeutige Identifizierung bestimmter Stämme, die mit allen verfügbaren Informationen rigoros verfolgt und mit digitalen Zwillingen abgeglichen werden können – falls dies für Gegenmaßnahmen, Eigentums- oder Haftungszwecke erforderlich ist.“

Elena Velázquez, Doktorandin im Labor von Víctor de Lorenzo, fügte hinzu:

„Als synthetischer Biologe, der den ganzen Tag mit Plasmiden und Stämmen unterschiedlicher Herkunft arbeitet, stelle ich normalerweise fest, dass das Plasmid oder der Stamm, das ich in meinen Experimenten verwendet habe, nicht das war, wonach ich gefragt habe. Dies kann natürlich nicht den freundlichen Wissenschaftlern angelastet werden ihre harte Arbeit selbstlos spenden und darüber hinaus, weil es keine einfache Möglichkeit gab, zu kennzeichnen und zu identifizieren, ob die gespielte Belastung die gewünschte war.

„CellRepo ist eine Plattform, die einen unglaublichen Durchbruch auf diesem Gebiet darstellt und Forschern auf der ganzen Welt eine Menge Zeit und unnötige Arbeit ersparen kann. Form kann eine unschätzbare Open-Source-Quelle für Proben und eine Brücke für neue Kooperationen zwischen verschiedenen Labors sein. Danke Mit CellRepo haben Wissenschaftler die Möglichkeit, ihre Untersuchungen und die Zuverlässigkeit ihrer Wissenschaft zu beschleunigen.“

Co-Autor Simon Woods, Professor für Bioethik am Policy Ethics and Life Sciences Research Centre der Universität Newcastle, fügte hinzu: „Die breite Akzeptanz der CellRepo-Plattform wird einen großen positiven Beitrag zur Wissenschaftskultur leisten, indem sie einen Mechanismus bereitstellt, der die Rückverfolgbarkeit gewährleistet. sowie Transparenz und Reproduzierbarkeit. Darüber hinaus ist CellRepo ein neues wissenschaftliches Governance-Instrument, das verantwortungsvolle und dennoch innovative Wissenschaft unterstützt.“