银娱优越会717入口M 拥有合成、结构和数字生物学领域的广泛专业知识。从药物设计的新方法到生物传感器、环境可持续性和大数据分析,我们的研究人员正在为我们的社区和世界面临的新挑战提供基于生物学的解决方案。
银娱优越会717入口M
欢迎来到 银娱优越会717入口M!
银娱优越会717入口ExM 是一个由研究人员、学生和行业组成的网络,将共同努力进一步研究三个主要支柱:结构银娱优越会717入口学、合成银娱优越会717入口学和数字银娱优越会717入口学。
 
    银娱优越会717入口ExM
创造草原银娱优越会717入口技术的愿景
在此页上
我们提供什么
我们提供结构银娱优越会717入口学、数字银娱优越会717入口学和合成银娱优越会717入口学方面的先进资源和专业知识。 我们为农业、能源和医药等不同领域的无数挑战提供基于银娱优越会717入口的解决方案。
我们的网络使用两个设施,马尼托巴材料研究所理学院设有冷冻电子显微镜和晶体学设施。银娱优越会717入口ExM与的紧密联系马尼托巴蛋白质组学和系统银娱优越会717入口学中心(MCPSB) 促进所有类型的 OMICS 研究的互动和服务。
专业领域
重新构想智能材料和可持续发展的遗传密码
Ned Budisa,化学系教授兼加拿大(一级)合成银娱优越会717入口学研究主席,率先在预定位点生产含有修饰残基的合成蛋白质。他使用这种方法将 200 多种带有不同侧链修饰的氨基酸整合到合成蛋白质中。遗传密码的扩展使许多仍然意想不到的基于蛋白质的技术成为可能。布迪萨在曼尼托巴大学致力于应用他的基于蛋白质的技术来进化酶和微银娱优越会717入口,用于塑料和有机污染物的银娱优越会717入口修复,开发基于蛋白质的药物输送系统,并设计用于诊断目的的银娱优越会717入口传感器和纳米设备。
开发新疗法和药物来治疗人类疾病和癌症
作为加拿大结构银娱优越会717入口学和银娱优越会717入口物理学(一级)研究主席兼化学系教授,Jörg Stetefeld 致力于从分子角度理解参与人类疾病相关动态高阶信号复合物形成的胞外蛋白的结构-性质关系。他还在研究从极端微银娱优越会717入口中建立独特的 S 层组件。这项研究旨在提高我们对信号复合物形成和具有高稳定性的细胞外S层结构机械组装的理解。这对于银娱优越会717入口医学和银娱优越会717入口技术领域基于结构的应用的开发至关重要。领导了治疗人类疾病(包括 COVID-19 和各种癌症)的新药的开发,以及人工蛋白质组装体的设计。
揭示银娱优越会717入口分子设计的原理
Hans-Joachim Wieden,微银娱优越会717入口学系教授,银娱优越会717入口科学创业和行业合作伙伴关系负责人,专门从事以设计为中心的发现研究,特别强调核糖体依赖性蛋白质合成。核糖体是一个百万道尔顿的分子机器,由两种生命必需的银娱优越会717入口分子组成:RNA 和蛋白质。 Wieden 采用多学科方法,将经典的制备银娱优越会717入口化学和快速动力学与先进的结构银娱优越会717入口学 (Cryo-EM) 和计算技术(分子动力学模拟)相结合,提取银娱优越会717入口分子功能的基本原理,并描述、预测和操纵其性能。因此,这种方法适用于核糖体以外的许多银娱优越会717入口分子系统,真正能够从头开始进行下一代仿生解决方案的分子设计。
提供安全且特定的农药
Steve Whyard 是银娱优越会717入口科学系教授兼理学院副院长(研究),他正在开发一种 RNA 干扰技术,该技术应用双链 RNA (dsRNA) 来敲低序列特异性基因表达,并提供新一代物种特异性杀虫剂,因此不会对非目标物种产生不利影响。由于新的杀虫 RNA 的开发很容易,Whyard 的技术可以应用于农作物的大量其他害虫和病原体、我们的家庭和城市环境以及其他粮食生产系统的其他害虫。他的研究小组目前正在开发基于 RNA 的农药,以控制特定的携带疾病的蚊子、影响油菜作物的害虫以及影响几种重要商业作物的真菌病原体。作为这项工作的延伸,他们还在研究新型 RNA 递送系统。由于基于 RNA 的农药易于银娱优越会717入口降解且具有物种特异性,因此它们有可能应用于许多出于健康或环境保护原因而不能耐受化学农药的食品生产系统。
使用原子级方法预测小分子设计和活性
丽贝卡·戴维斯 (Rebecca Davis) 是化学系副教授,她的研究属于化学和银娱优越会717入口学的交叉领域,深入研究原子水平,研究小分子如何根据与蛋白质的相互作用来激发其活性。有了这些精细的信息,她然后使用高性能的最先进的计算方法来预测其他小分子-蛋白质结合相互作用和能量的特征,以设计改进的药物。凭借有机化学方面的专业知识,戴维斯的实验室能够合成这些新改进的化合物以进行实验验证。这种研究小分子相互作用的方法可以应用于医学内外的一系列领域,戴维斯一直在应用这些方法来解决抗生素耐药性、戈什氏病和环境污染物毒性等问题。
通过电化学将诊断带到床边
Sabine Kuss 是一位屡获殊荣的电化学家和化学系助理教授,她的目标是通过开发可集成到临床使用的手持设备中的银娱优越会717入口传感器,将诊断时间缩短至几分钟。利用电化学,这些传感器能够检测穿过活细菌和癌细胞外层的物质。通过检测细菌或癌细胞排出的物质,科学家可以判断细胞是否对特定药物敏感或耐药,从而可以快速选择最合适的治疗药物。
与加拿大社区合作进行环境监测和银娱优越会717入口修复
Gregg Tomy 是化学系教授兼石油和天然气开发中心 (COGRAD) 主任,他正在开发和应用尖端的环境监测工具,包括用于检测多环芳香族化合物 (PAC) 等石油化学品的气相色谱-串联质谱 (GC-MS/MS)、仿生监测和修复工具、 和 eDNA 元条形码方法。他们利用广泛的世界一流化学分析工具,结合银娱优越会717入口修复和监测领域的创新应用,与加拿大环境与气候变化部以及多个原住民社区的成员密切合作,在从艾伯塔省油砂项目到加拿大北极地区的项目的全国范围内取得了发现。
开发有效的算法来解决复杂问题
Olivier Tremblay-Savard,计算机科学系副教授,主要从事比较基因组学研究,该领域复杂的银娱优越会717入口学问题包括距离计算、祖先基因组重建和进化模式推断。 Tremblay-Savard 采用涉及计算机科学、银娱优越会717入口化学、微银娱优越会717入口学、分子银娱优越会717入口学和进化银娱优越会717入口学的跨学科方法,开发了有效的算法来解决这些问题和其他复杂问题。凭借算法、理论计算机科学、人机交互和游戏化的背景,他能够从许多不同的角度解决这些问题,并且能够创建用户友好、易于访问、清晰且引人入胜的软件。
利用人工智能预测抗生素活性
微银娱优越会717入口学系教授 Silvia Cardona 是一位微银娱优越会717入口学家,她与计算机科学家 Pingzhao Hu 和化学家 Rebecca Davis 合作开发了一种人工智能 (AI) 驱动的工具,可预测大量虚拟化合物集合中的抗生素活性,从而筛选高活性分子。 Cardona 的独特平台将细菌对抗生素的整体细胞反应与化学结构的详细描述相结合,并产生有关新型抗生素作用机制的信息。将高通量实验数据生成与人工智能驱动的数据建模相结合,使药物发现自动化、快速。
利用非编码 RNA 打造新的癌症疗法
Sean McKenna 致力于了解非编码 RNA 在人类疾病状态(尤其是癌症)调节中的作用。他结合银娱优越会717入口化学、分子银娱优越会717入口学和细胞银娱优越会717入口学来确定这些非编码 RNA 参与的生化途径以及它们调节的蛋白质复合物。合成银娱优越会717入口学方法的整合允许在 RNA 中添加非常规化学基团。这些修饰是人类细胞所独有的,使 McKenna 能够特异性识别非编码 RNA 的结合伴侣、调节特定非编码 RNA 的水平或在细胞环境中可视化 RNA。非常规 RNA 修饰的治疗方法有可能专门针对一些研究较少的癌症通路中涉及的非编码 RNA,从而为治疗带来新的希望。
研究设施
银娱优越会717入口M 网络为会员提供了使用原本无法获得的设备的机会。有关如何访问设备的详细信息,请联系 Ned Budisa:nediljko.budisa@umanitoba.ca
教育 - Prairie iGEM
银娱优越会717入口M 网络的教育部门包括 Prairie iGEM 团队,这是一个跨学科的本科生团体,通过运用合成生物学、基因工程和微生物学技术来研究和设计现实世界问题的解决方案。
什么是 iGEM?
国际基因工程机器 (iGEM) 基金会是一个非营利组织,鼓励发展开放和协作的社区,专注于通过教育、竞争和协作来推动合成银娱优越会717入口学的发展。 iGEM 周期 简要概述了 iGEM 团队项目时间表:团队招募、项目开发、遗传设计、测试、数据分析、故障排除、视频制作和 iGEM 竞赛中的项目演示。
iGEM 竞赛展示专注于银娱优越会717入口合成工程的团队项目的工作,鼓励团队使用合成银娱优越会717入口学解决现实世界的问题 (即 构建新颖的设备)。这项年度竞赛的总体目标是让团队创建可重复使用的部件,称为BioBricksTM,它们是特征(标准化)功能的遗传编码部分。这些银娱优越会717入口砖TM 然后将其合并到标准化注册表中,并且它们的功能可以从一个项目应用到另一个项目。
在本次比赛中,团队通过创建团队 wiki、宣传视频和研究海报来展示他们的项目,以突出他们的工作。除了竞赛之外,学生还可以与志同道合的人接触和工作,扩大他们的专业网络,同时进一步发展他们的技能并将他们的知识应用到感兴趣主题的项目中。
 
   
  我们的 Prairie iGEM 团队
简介
Prairie iGEM 团队是促进校园合成银娱优越会717入口学学生参与和进步的基石。 iGEM 竞赛作为展示前沿研究和创新的平台,在全球范围内享有盛誉,受到该竞赛的启发,马尼托巴大学的教授们希望为学生提供类似的探索和合作机会。
建立和支持
理学院有远见地认识到此类先进学生活动的价值,在理学院的支持下,Prairie iGEM团队于2019年开始筹备,最终于2020年启动了湿实验室活动。在接下来的几年里,我们的团队取得了显着的进步,积极参加了著名的巴黎大露营,取得了显着的成功,包括银牌 2022 年和 2023 年。这一成功不仅增强了我们大学的声誉,还强调了我们对合成银娱优越会717入口学研究和教学卓越的承诺。
跨学科合作
密歇根大学学生对 iGEM 倡议的巨大热情反映了其深远的影响,它超越了院系界限,吸引了来自农业(工程)和艺术(社会学)等各个院系的参与者。因此,iGEM 旨在成为曼尼托巴大学的既定传统,促进跨学科合作和创新。
我们团队的成员来自不同的教育背景,这使我们能够采用跨学科的方法来解决问题,并鼓励通过不同学科的合作产生创新的解决方案。
技能发展
通过 iGEM,学生可以运用理论和实践知识来解决现实问题。成员可以通过进行研究实验进一步发展他们作为科学家的技能,获得实验室经验并学习新技术(团队合作和独立工作)。
Prairie iGEM 正在加强曼尼托巴 SynBio(合成银娱优越会717入口学)社区,帮助学生获得进行实验室工作和其他研究方面的经验:实验设计、筹款、技术和演示。学生主动与利益相关者联系,获取项目见解、反馈和潜在资金。
团队还需要创建一个 wiki 网页、宣传视频和项目海报,以展示团队信息并展示他们的项目。在这里,学生可以获得创建研究海报并向观众传达他们的项目的经验。学生可以进一步培养沟通和内容创作(网站建设、推广或展示他们的作品)方面的技能,这些技能可以高度转移到 iGEM 之外的未来工作中。
2024 年当前项目:用于降解聚乳酸的银娱优越会717入口基装置
2024 年,我们的团队将在 2023 年银牌项目的基础上再接再厉零号星球。该项目利用合成银娱优越会717入口学来解决马尼托巴堆肥设施中聚乳酸 (PLA) 银娱优越会717入口塑料堆肥的当前问题。 PLA 降解需要特定的温度和湿度条件,而我们的堆肥设施很难维持这些条件,从而阻止 PLA 降解并导致其转入垃圾填埋场。随着当地企业尝试走向绿色并改用这些可堆肥塑料,塑料污染只会变得更加严重。
为此,我们正在开发一种银娱优越会717入口装置,使用酶来降解 PLA,从而可以在我们现有的基础设施中进行银娱优越会717入口塑料堆肥。我们的项目包括:
- 使用新型氨基酸来制造合成 PLA 降解酶,提高效率和效果。
- 一种工程细菌银娱优越会717入口体,可以制造这些 PLA 降解酶并将其展示在其表面,从而允许与 PLA 塑料直接接触进行降解。
新闻和故事
今日UM
查看更多新闻和故事联系我们
- 
            内德·布迪萨教授,(一级)加拿大合成银娱优越会717入口学研究主席化学系 Nediljko.Budisa@umanitoba.ca 
- 
            汉斯-约阿希姆·维登教授,银娱优越会717入口科学创业和行业合作伙伴关系负责人微银娱优越会717入口学系 汉斯-约阿希姆.Wieden@umanitoba.ca 
 
         
      