Begin september was het dan zover: eindelijk kregen we toegang tot ons laboratorium in Geleen. We stonden te popelen om aan de slag te gaan. Mede dankzij onze vastberadenheid hebben we behoorlijk wat werk afgekregen, desondanks de tijdnood. In deze blog leer je meer over ons labwerk in de zoektocht naar het ontwikkelen van een genetisch gemodificeerd pesticide, specifiek tegen de eikenprocessierups.

Ons labwerk begint met een vermoeiende trip naar de Brightlands Chemelot Campus in Geleen. Deze campus is een plek waar bijna 4000 kenniswerkers en studenten werken voor bijna 100 bedrijven en kennisinstellingen. Het ligt op 23 kilometer afstand van ons Science Programme gebouw in Maastricht. Daarom moeten we eerst de trein nemen, dan de bus en vervolgens een korte wandeling maken naar onze laboratoria op de campus. Gelukkig worden we verwelkomd door onbeperkte toegang tot gratis warme koffie, thee en chocolademelk. Dat houdt ons zeker op de been tijdens de lange dagen in het lab!

We zijn natuurlijk heel blij dat we kunnen werken in deze nieuwe en moderne laboratoria. We hebben hier de beschikking over alle apparatuur en materiaal dat we nodig hebben voor ons iGEM-project. We hebben hier ook de meeste van onze practica, dus we kennen de weg.

Omdat we genetisch gemanipuleerde organismen maken, doen we het meeste werk in ons ML-1 lab. Dit is een speciaal lab met bioveiligheidsniveau 1. In deze ruimte gelden speciale veiligheidsregels, zoals het dragen van speciale labjassen en regels om ervoor te zorgen dat de gemanipuleerde organismen niet kunnen ontsnappen. En natuurlijk gelden nu ook nog eens extra COVID-19 veiligheidsregels.

Sommige iGEM-teams hadden het geluk om in de zomer al labwerk uit te kunnen voeren. Wij moesten daarentegen geduldig wachten tot september. De eerste opdracht in het lab was uitzoeken of de DNA-sequenties die we hebben ontworpen ook echt aanwezig zijn in de processierups.

Op biotechnologie.nl bloggen vijf Nederlandse teams over hun deelname aan de iGEM competitie. Lees hier meer

We willen uiteindelijk een gen in de rups uitschakelen, met behulp van een genetische sequentie, waardoor de rups doodgaat. Daarvoor moet het stukje gen waar wij op doelen ook daadwerkelijk in het DNA van de rups zitten. Om dit te controleren, isoleerden we DNA uit onze zelfgekweekte rupsen. Vervolgens kopieerden we dat beetje DNA met een PCR (polymerase chain reaction), met behulp van primers die specifiek zijn voor de genen die wij geselecteerd hebben. Dankzij de primers wordt enkel het stuk DNA gekopieerd met de genen waar wij geïnteresseerd in zijn.

Daarna konden we op een speciale gel aflezen of de DNA-fragmenten die uit de PCR-machine kwamen inderdaad de lengte hadden die de genen waar we naar zoeken zouden moeten hebben. Die stukjes konden we uit de gel halen, en opsturen naar een ander laboratorium. Daar bepalen ze de exacte code van het DNA, de DNA-sequentie. Als de sequentie binnen is, kunnen we precies zien hoe het gen eruitziet, en of onze genetische sequentie om dit gen uit te schakelen zal passen.

Op dit moment zijn we hard aan het werk om onze genetische ontwerpen te maken. Hiervoor combineren we verschillende genetische onderdelen, zoals stukjes DNA die een gen activeren, en de stukjes die aan het einde van een gen komen samen met onze ontwikkelde siRNAs.

Het doel is om de siRNA-constructen in speciale bacteriën te brengen. Die bacteriën gaan vervolgens de stukjes RNA produceren die dodelijk zijn voor de eikenprocessierups. Dat RNA legt specifieke genen in de processierups stil, waardoor de rups sterft.

Hiermee gaan we experimenteren. We geven processierupsen eikenbladeren die bespoten zijn met onze aangepaste bacteriën, om te kijken wat het effect is als ze ervan eten. Ook zullen we natuurlijk moeten kijken hoe lang de bacteriën op de bladeren kunnen overleven: ze moeten natuurlijk lang genoeg leven om voldoende RNA te produceren. Zo vergroten we de kans dat de rups ons pesticide binnenkrijgt, en vervolgens essentiële processen in de rups verstoort.

Alhoewel we door de pandemie minder onderzoek in het laboratorium konden doen dan we zouden willen, hebben we in die beperkte tijd toch heel wat vooruitgang kunnen boeken. Samen met andere teamleden lange dagen aan hetzelfde doel werken in het lab, is een unieke ervaring, en dat schept sowieso een band. Dus aan het einde van de dag was de vermoeiende trip naar Chemelot het meer dan waard.