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Pavia conquista la medaglia d’oro al MIT di Boston

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L’Università di Pavia conquista la Medaglia d’oro e “best food or energy project” al MIT di Boston. Gli studenti, guidati dal prof. Paolo Magni, hanno partecipato a iGEM 2009 (International Genetically Engineered Machine), la student competition sulla biologia sintetica, con un progetto per la produzione di biocarburante a partire dal siero del latte.
Il concorso, giunto alla sesta edizione, si rivolge a studenti e ricercatori di tutte le università del mondo e riguarda la presentazione di un progetto originale di Biologia Sintetica, la nuova scienza che si occupa di ridisegnare il materiale genetico di organismi già presenti in natura, affinché svolgano nuove funzioni prestabilite dall’uomo.
Alla manifestazione hanno partecipato studenti provenienti dalle migliori università del mondo: la Johns Hopkins, Harvard, MIT, Imperial College, Cambridge, Heidelberg e Berkeley. Dall’Italia, oltre a quelli di Pavia, anche gli studenti di Bologna.

Su 103 progetti presentati, la giuria internazionale ha assegnato 40 ori, 20 argenti e 24 bronzi. “Oltre alla medaglia d’oro”, da Boston il prof. Magni, “il nostro progetto ha ricevuto un premio speciale della giuria come miglior progetto in assoluto dell’area food or energy. Abbiamo ricevuto complimenti da tutti per le analisi quantitative e di caratterizzazione e per la serietà del lavoro. Qui l’entusiamo mio e dei ragazzi è alle stelle e deriva dalla consapevolezza di avercela messa tutta.”

Il gruppo dell’Università di Pavia, che partecipa per la seconda volta al concorso, è composto dai professori Paolo Magni (Laboratorio di Informatica Biomedica, Dipartimento di Informatica e Sistemistica) e Maria Gabriella Cusella (Laboratorio di colture cellulari, Centro di Ingegneria Tissutale – CIT), da 11 studenti – Elisa Del Fabbro, Rita De Molfetta, Matteo Meroso, Andrea Turcato, Giacomo Zambianchi, Susanna Zucca della corso di Laurea in Ingegneria Biomedica e Giulio Chiesa, Letizia Diamente, Manuel Lupotto, Susanna Schiavi, Valerio Vitelli dell’area biologica – e due advisor (Lorenzo Pasotti, studente del dottorato di Bioingegneria e Bioinformatica e Daniela Galli, ricercatrice post-doc del CIT).

Il progetto proposto dagli studenti di Pavia riguarda la progettazione e ingegnerizzazione di un batterio capace di produrre etanolo (un biocarburante) a partire dal siero del latte, derivante dalla produzione dei prodotti caseari.

Il siero del latte è uno scarto derivato dalla produzione di formaggi e altri prodotti di caseificio ed è classificato come “rifiuto speciale” a causa della sua elevata domanda chimica e biochimica di ossigeno. Anche se tale scarto può essere valorizzato estraendo da esso diverse sostanze, tra cui le siero-proteine, alla fine del trattamento il liquido residuo rimane ancora un rifiuto speciale a causa del suo alto contenuto di lattosio (~4.5%) e in Italia non sono state adottate delle metodologie di valorizzazione di tale zucchero residuo. Una possibile soluzione è quella di unire la capacità di metabolizzare il lattosio, digerendolo in glucosio, tipica di alcuni batteri e funghi, con la capacità di fermentare il glucosio in etanolo ad alta efficienza. L’etanolo può essere utilizzato, puro o miscelato alla benzina, per la produzione di bio-carburanti.
Si è scelto di ingegnerizzare E. coli al fine di sovraesprimere l’enzima omologo beta-galattosidasi e potenziare la fermentazione alcolica dell’organismo attraverso i geni eterologhi piruvato decarbossilasi (pdc) ed alcool deidrogenasi II (adhB), provenienti dal batterio fermentante Zymomonas mobilis.