iGEM - ULaval

La biologie synthétique est une science où la biologie et l’ingénierie se combinent.

En modifiant les gènes présents dans une cellule, il est possible de la transformer en une infinité d’outils tel un biosenseur ou une usine pour la production d’une molécule d’intérêt.

iGEM est une compétition de biologie synthétique transdisciplinaire organisée par le Massachusetts Institute of Technology à Boston et à laquelle participent des équipes issues de plusieurs centaines d’universités dans le monde.

Pour la première fois, une équipe représentera l'Université Laval à cette compétition. Pour cette première année, les projets sont : la biosynthèse d’adrénaline dans la levure Saccharomyces cerevisiae et l’utilisation d’un biosenseur pour la détection du norovirus, le virus causant les épidémies de gastroentérites.

 

Le projet ADRENALINE sera présenté au Jamboree de 2018 et le projet BIOSENSEUR à celui de 2019.

 

L’équipe iGEM - ULaval est présentement en campagne de sociofinancement. Vous pouvez contribuer en cliquant ici.

Projet ADRENALINE

De nombreux Canadiens et Canadiennes possèdent une seringue d’adrénaline en cas d’allergie alimentaire grave. L’adrénaline injectée leur donne le temps de se rendre à l’hôpital lors de chocs anaphylactiques. L’adrénaline est une molécule très utile sur le plan médical qui est classée comme médicament essentiel selon l’OMS. Malheureusement, le prix de l’adrénaline ne cesse d’augmenter et les pharmacies canadiennes prévoient une pénurie prochaine.

Historiquement, l’adrénaline était obtenue par purification du sérum d’animaux stressés, ou par extraction de la glande surrénale. Il y a quelques années, la synthèse chimique de l’adrénaline fut mise au point à l’échelle industrielle. Toutefois, cette synthèse nécessite des catalyseurs de métaux lourds (polluants), ainsi que des substances toxiques et régulées telle la méthylamine. De plus, lors de la production chimique, les problèmes d’énantiomères (molécules miroirs à celles recherchées) sont omniprésents. Ces énantiomères sont toxiques.

Ici, nous proposons une méthode qui pourrait permettre la production d’adrénaline, ainsi que de ses intermédiaires, qui sont également des molécules d’intérêt biomédical (dopamine et noradrénaline), en évitant plusieurs problématiques inhérentes à la synthèse chimique. Ce système permettrait d’obtenir 100% du bon énantiomère avec des déchets moins polluants. Dans le futur, nos travaux serviront de preuve de concept pour des développements futurs de cette technologie.

Projet BIOSENSEUR

En plus d’être la principale cause de gastroentérites, le norovirus est l’un des agents pathogènes les plus impliqués dans les infections nosocomiales et d’origine alimentaire. Le contact entre un individu sain et un individu infecté ou des surfaces contaminées sont les modes de transmission admis par la communauté scientifique pour ce virus. Plus récemment, des études ont démontré que ce virus à ARN simple brin pourrait également être transmis par l’air. Malheureusement, les épidémies sont difficiles à prévoir puisqu’on doit souvent attendre l’apparition de symptômes chez des individus et avoir recours à des méthodes nécessitant le travail en laboratoire, du personnel formé, de l’argent et du temps. Il est donc fréquemment trop tard pour anticiper l’épidémie après la détection du virus. C’est pourquoi l’élaboration d’un système de détection du norovirus plus rapide s’impose afin de caractériser plus facilement la cause des symptômes.

Le projet BIOSENSEUR se base sur les travaux d’une équipe de la Chinese University de Hong Kong qui ont participé à iGEM en 2017. Ils ont adapté un riborégulateur, une toehold switch, pour révéler spécifiquement la présence de plusieurs souches d’influenza. Eux-mêmes se sont inspirés d’une étude publiée en 2014 qui décrivait cet outil génétique : un ARN avec une structure secondaire qui, lors de la liaison d’un ARN spécifique, résout sa structure secondaire et rend la translation possible.

Ce projet vise à établir la preuve de concept qu’il est possible de développer un système de détection du norovirus présent dans l’air. Celui-ci sera facile à utiliser, nécessitera un minimum de formation et d’équipement et pourra servir sur le terrain.

Ce système de détection contribuerait à la prévention des épidémies de norovirus, entre autres, dans les hôpitaux et les CLSC. Il détecterait sur place et rapidement la présence de ce virus dans l’air permettant d’appliquer immédiatement des mesures préventives. Ce projet permettra aussi d’approfondir nos connaissances dans l’étude des bioaérosols.

Membres de iGEM - ULaval

 
  • Catherine Marois
  • Catherine Villeneuve
  • Elodie Gillard
  • Faina Bergeron-Poliakova
  • Florian Echelard
  • François Rouleau
 
 
  • Gabriel Byatt
  • Jérôme Chapuis
  • Joan Defrene
  • Karelle Rheault
  • Lucas Germain
  • Marianne Côté
 
 
  • Nathan Dumont-Leblond
  • Pascale Lemieux
  • Philippe Despres
  • Pierre-Alexandre Piec
  • Philippe Després
  • Vincent Boily
 

Pour plus d’information :

igem@bcm.ulaval.ca