BioBuilding: Synthetic Biology for Students in Portuguese: Lab 1: Difference between revisions

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O Time de 2006 considerou que seria útil desenhar esse dispositivo gerador de aroma de banana alinhado à fase ''log'' de crescimento bacteriano. No entanto, há dois designs que podem executar essa tarefa. Ambos produzem o aroma natural de banana, característico do dispositivo, mas a atuação do promotor varia. Em um deles o dispositivo gerador do aroma é acoplado a uma nova parte, um promotor responsivo à fase ''log'' de crescimento. No outro, usamos esse mesmo promotor, mas adicionamos um dispositivo inversor ao nosso dispositivo gerador. Inversores gênicos que podemos utilizar em nossos designs são constantemente desenvolvidos pela comunidade da Biologia Sintética e podem dar novo significado a nossas sequências promotoras.
O Time de 2006 considerou que seria útil desenhar esse dispositivo gerador de aroma de banana alinhado à fase ''log'' de crescimento bacteriano. No entanto, há dois designs que podem executar essa tarefa. Ambos produzem o aroma natural de banana, característico do dispositivo, mas a atuação do promotor varia. Em um deles o dispositivo gerador do aroma é acoplado a uma nova parte, um promotor responsivo à fase ''log'' de crescimento. No outro, usamos esse mesmo promotor, mas adicionamos um dispositivo inversor ao nosso dispositivo gerador. Inversores gênicos que podemos utilizar em nossos designs são constantemente desenvolvidos pela comunidade da Biologia Sintética e podem dar novo significado a nossas sequências promotoras.


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Para esta atividade temos amostras de quatro cepas de ''E. coli'', cada uma contendo um dispositivo diferente:<br>
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Temos amostras de quatro cepas de ''E. coli'', cada uma contendo um dispositivo diferente:<br>
'''Amostra 1-1.''' O dispositivo gerador Eau d’coli original.<br>  
'''Amostra 1-1.''' O dispositivo gerador Eau d’coli original.<br>  
'''Amostra 1-2.''' O dispositivo gerador acoplado ao promotor da fase ''log''.<br>
'''Amostra 1-2.''' O dispositivo gerador acoplado ao promotor da fase ''log''.<br>
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'''Amostra 1-4.''' Uma cepa sem dispositivos geradores de aromas.<br>
'''Amostra 1-4.''' Uma cepa sem dispositivos geradores de aromas.<br>
Nossa tarefa é crescer a população bacteriana e testar o cheiro de banana produzido na medida em que a população passa pela fase ''log'' e atinge a estacionária. Podemos determinar o crescimento populacional através da espectrofotometria ou do padrão de turbidez de McFarland, inferindo a densidade de bactérias nas culturas. Na medida em que a população cresce, podemos verificar o odor, comparando com diferentes diluições do extrato de banana.
Nossa tarefa é crescer a população bacteriana e testar o cheiro de banana produzido na medida em que a população passa pela fase ''log'' e atinge a estacionária. Podemos determinar o crescimento populacional através da espectrofotometria ou do padrão de turbidez de McFarland, inferindo a densidade de bactérias nas culturas. Na medida em que a população cresce, podemos verificar o odor, comparando com diferentes diluições do extrato de banana.
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==Procedimento==
==Procedimento==

Revision as of 13:51, 10 April 2014


Início

Laboratório Águas de Cheiro

Laboratório Dispositivo iTunes

Laboratório Fotografe Isso

Laboratório Mundo de Cores

Ensaio sobre Bioética

Exercício em Design

Glossário

Visite BioBuilder.org (em inglês)

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Laboratório 1: Águas de Cheiro

  • Compara dois designs para otimizar a performance de um sistema.

Agradecimentos: Esta atividade foi desenvolvida com os materiais e a orientação do Time de 2006 do MIT no iGEM (link), e as ideias e o suporte da Ginkgo Bioworks.

Objetivos

Ao concluir este módulo, você deverá estar apto a:

  • Explicar como a Biologia Sintética, vista como uma disciplina das Engenharias, difere da conhecida engenharia genética;
  • Explicar a relação da Biologia Sintética com o uso dos recursos naturais na indústria humana;
  • Fazer cultivos seguros de bactérias com as técnicas da Microbiologia;
  • Medir a população bacteriana e inferir seu crescimento no tempo;
  • Descrever a curva de crescimento bacteriano e deduzir suas implicações;
  • Definir e usar apropriadamente os termos da Biologia Sintética: [Part,][Device,] [Inverter.];
  • Definir e usar apropriadamente os termos da Biologia Molecular: [Promoter,][ribosome binding site ("RBS"),] [open reading frame ("ORF"),] [Terminator,] [Plasmid.]

Para pensar...

  • A reprodução bacteriana e a evolução da população bacteriana levam a relevantes questões de biossegurança. Há pesquisadores no MIT procurando desenvolver uma espécie de "firewall" contra a conjugação bacteriana (link). Como isso seria importante? Quais são as técnicas que procuram tornar as práticas da Biologia Sintética seguras? São técnicas que ainda limitam suas aplicações nos problemas do mundo?

Introdução

BioPrimer #1 pdf

Na competição [iGEM] de 2006, estudantes do MIT fizeram o design da Eau d’coli, uma população de E. coli que produz o aroma natural de banana durante a fase estacionária de seu crescimento. Conseguiram isso inserindo um dispositivo composto por um promotor responsivo à fase estacionária acoplado a um dispositivo gerador do aroma. O dispositivo gerador contem um sítio de ligação ribossômica (RBS), um frame de leitura aberta (ORF) que codifica a enzima ATF1 e uma sequência terminadora. A enzima ATF1 participa da conversão do álcool isoamílico no éster acetato de isoamila, que dá o odor característico da banana.

O Time de 2006 considerou que seria útil desenhar esse dispositivo gerador de aroma de banana alinhado à fase log de crescimento bacteriano. No entanto, há dois designs que podem executar essa tarefa. Ambos produzem o aroma natural de banana, característico do dispositivo, mas a atuação do promotor varia. Em um deles o dispositivo gerador do aroma é acoplado a uma nova parte, um promotor responsivo à fase log de crescimento. No outro, usamos esse mesmo promotor, mas adicionamos um dispositivo inversor ao nosso dispositivo gerador. Inversores gênicos que podemos utilizar em nossos designs são constantemente desenvolvidos pela comunidade da Biologia Sintética e podem dar novo significado a nossas sequências promotoras.

Para esta atividade temos amostras de quatro cepas de E. coli, cada uma contendo um dispositivo diferente:
Amostra 1-1. O dispositivo gerador Eau d’coli original.
Amostra 1-2. O dispositivo gerador acoplado ao promotor da fase log.
Amostra 1-3. O dispostivo gerador Eau d'coli com um inversor inserido entre o promotor e o RBS.
Amostra 1-4. Uma cepa sem dispositivos geradores de aromas.
Nossa tarefa é crescer a população bacteriana e testar o cheiro de banana produzido na medida em que a população passa pela fase log e atinge a estacionária. Podemos determinar o crescimento populacional através da espectrofotometria ou do padrão de turbidez de McFarland, inferindo a densidade de bactérias nas culturas. Na medida em que a população cresce, podemos verificar o odor, comparando com diferentes diluições do extrato de banana.



Procedimento

There are two versions of this lab. Your teacher will inform you of the one you will be doing. Click on the links below to go to the detailed procedure:

Protocol A

Protocol B

When you've finished your experiments (Protocol A or Protocol B), upload your data to the BioBuilder site that's here. You'll be able to compare what you've measured to what other BioBuilders around the country have seen.

Lab Report

As you write, be sure to define and properly use all highlighted terms throughout the introduction and other parts of the lab.

I. Introduction

  • Provide a brief introduction describing the field of synthetic biology.
  • Briefly describe the purpose of the lab. What are we trying to do here?
  • Explain how the banana smell generator functions.
  • Why are we using optical density to measure the population?
  • Explain each phase of the bacterial population growth curve.
  • Presume that a reader of your lab report has not read the assignment.

II. Methods

  • You do not have to rewrite the procedure.
  • Explain why you did each step of the protocol.

III. Results

  • Present the data tables in clear format.
  • Draw population growth curves of the class mean data for each sample. Indicate on each curve when you could smell bananas.

IV. Discussion

  • Describe the results: Were we able to measure the population growth? Were we able to smell bananas? Did each device produce the same results? Did the genetic systems affect the growth curve of the bacteria? Explain your answers.
  • Analyze the data: Be sure to discuss how each part of the experiment adds to your conclusion.
  • Discuss errors and other reasons for data variability.
  • How confident are you in the results? Are you equally confident in both the growth data and the smell data? Explain.
  • Is using smell to measure the banana smell valid? Why or why not?
  • What did methods did you use to try to increase your confidence in the results?
  • How might we try to change this system so that we can quantify the banana smell? Would we be better off using a different kind of signal? If so, what would you suggest?
  • If you could construct a different genetic system, what might you construct? What would you need to do?

V. Citations and references

  • Be sure these are of good quality.
  • Embed citations.
  • Follow proper reference format.

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