RUBochum #

Breaking β-Lactams - Biosensors for Antibiotics #

Multidrug-resistant bacteria are one of the major threats to humans nowadays. These pathogens can result from misuse, overuse and improper disposal of antibiotics and can lead to higher health care costs, longer disease progression and higher mortality. To prevent the emergence of multiple antibiotic resistances, antibiotics must be detected and deactivated. Since beta-lactam antibiotics are among the most used antibiotics, we aim to detect them. There are many different biosensors, but they require time-consuming and complex sample preparation and incur high costs. Therefore, we develop a low-cost and easy-to-use whole-cell biosensor. We chose Bacillus licheniformis as the host cell because it possesses a chromosomally encoded beta-lactamase gene induced by beta-lactam antibiotics. A green fluorescent protein is fused to the beta-lactamase for optical detection. The incorporation of the GFP into the chromosome is done by homologous recombination. The amplification of the gene fragments was successful but further work must be done.

多薬剤耐性菌は、現代人類にとっての大きな脅威の一つです。これらの病原体は、抗生物質の誤用、過剰使用や不適切な廃棄により生じ、医療費の増大、病期の延長、死亡率の上昇を引き起こす可能性があります。多重抗生物質耐性の出現を防ぐためには、抗生物質の検出と不活化が必要です。ベータラクタム抗生物質は最も使用される抗生物質の一つであるため、私たちはこれを検出することを目指しています。バイオセンサーは多種多様ですが、時間がかかる複雑なサンプルの準備や高額な費用が発生します。したがって、私たちは低コストで使いやすい全細胞バイオセンサーを開発します。私たちは、ベータラクタム抗生物質により誘導される染色体エンコード型ベータラクタマーゼ遺伝子を持つバチルス・リケニフォルミスを宿主細胞として選びました。緑色蛍光タンパク質（GFP）がオプティカル検出のためにベータラクタマーゼと融合しています。GFPの染色体への組み込みは同質組換えにより行われました。遺伝子断片の増幅は成功しましたが、さらなる作業が必要です。

reference:

• iGEM RUBochum Team Information
• iGEM RUBochum Wiki