Le concours

L’iGEM (International Genetically Engineered Machine) est une compétition internationale étudiante de biologie de synthèse. Organisée depuis plus de dix ans par le MIT à Boston, cette compétition a pour but de réunir des étudiants du monde entier afin de faire avancer la recherche dans le domaine de la biologie de synthèse (340 équipes inscrites et 5790 participants pour l’édition 2018).

Déjà considérée comme la quatrième révolution industrielle par certains, la biologie de synthèse consiste à modifier des systèmes existants ainsi qu’à concevoir des systèmes biologiques inédits. Ce domaine associe les compétences de l’ingénierie et de la biologie afin de résoudre des problèmes actuels dans le respect de l’environnement. Les étudiants, encadrés par des chercheurs, doctorants et post-doctorants, développent d’une manière autonome l’intégralité du projet (recherche, développement, communication, partenariats, éthique…).

Un concours international

Les débuts de l’iGEM se sont fait au MIT en 2003, où l’iGEM était initialement un cours qui a évolué en compétition en 2004. Depuis, le concours s’est imposé comme la compétition de référence pour les projets de biologie de synthèse, réunissant des équipes de plus de 40 pays différents.

iGEM IONIS aux éditions précédentes

Notre équipe, composée principalement d’étudiants de Sup’Biotech, mais aussi d’EPITA, Epitech, IPSA, IONIS STM, e-artsup et ESME Sudria, écoles faisant parti du groupe d’éducation IONIS, 1er groupe d’enseignement privé supérieur en France.

Grâce à ces talents pluridisciplinaires, nos équipes ont mis au point divers techonologies utilisant la biologie de synthèse au cours des éditions 2015, 2016 et 2017 de l’iGEM.

BACT’MAN : Popularisation de la biologie de synthèse

Le projet de l’équipe iGEM IONIS 2015 a pour but de populariser la biologie de synthèse. L’équipe est une équipe multidisciplinaire composée des écoles IONIS suivantes : Sup’Biotech (école d’Ingénieurs en Biotechnologies), Epita (école d’ingénieurs en informatique), E-artsup (école de design). Cette pluralité disciplinaire leur a permis de concevoir un jeu vidéo, BACT’MAN Adventures, permettant de mettre en avant la biologie de synthèse tout en étant ludique.

Le héros du jeu vidéo est une bactérie qui pour survivre ne doit pas entrer en contact avec des laser. En effet, la bactérie a été modifiée, grâce à la biologie de synthèse :

  • Au début du jeu, une bactérie est relarguée accompagnée de plusieurs vésicules. Dès lors qu’elle reçoit une stimulation lumineuse (laser), elle synthétise une protéine qui émet de la fluorescence, la luciférase. Les vésicules sont sensibles à la fluorescence émise par la bactérie. Elles relargue ainsi des toxines qui tuent la bactérie.
  • La mort de la bactérie signifie la fin du jeu.
Schéma de fonctionnement global de BACT’MAN Adventures

Quantifly, détecter la pollution à la source

La pollution de l’air est devenue d’années et en années un véritable fléau écologique et sanitaire. Bien que la réduction de cette pollution soit importante, il est aussi nécessaire de pouvoir la détecter et la quantifier afin de pouvoir réagir adéquatement.

Les moyens de détection actuellement utilisés (chimiques ou physiques) étants considérés comme peu efficaces, l’équipe iGEM Ionis 2016, composée d’étudiants de Sup’Biotech, l’EPITA, l’EPITECH, l’IPSA, IONIS STM et e-artsup, a mis au point un nouveau système biologique plus performant. Ce dernier est spécifique aux composés organiques volatiles tel que le benzène et le toluène.

Deux éléments principaux constituent leur système :

  • Le biosenseur : l’utilisation de bactérie qui vont détecter les polluants déclenchants alors un signal lumineux relatif à la concentration. La bactérie est modifiée avec deux gènes provenant de deux espèces différentes : Pseudomonas putida (protéine de détection, XylR) et Gaussia princeps (protéine pour le signal lumineux, Luciferase).
    Comme montré sur le schéma ci-dessous, la protéine XylR forme un complexe avec le polluant. Ce complexe permet alors la transcription de la luciférase.
Biosenseur Quantifly
  • Le drone : il correspond au moyen de transport du système qui doit être amené directement à la source des polluants.
Drone Quantifly

Ainsi, ce nouveau système biologique permet l’obtention de données spécifiques et précises de manière rapide.

Ce projet a permis à l’équipe de remporter une médaille d’or et différentes nominations dont celle du meilleur projet environnement.

Softer Shock, des plantes qui s’adaptent

Un des nombreux emblèmes de la France à l’international est le vin. En effet, au cours des siècle le vin français a su s’imposer comme l’un des plus raffiné et réputé au monde. Il serait alors dommage de voir s’effondrer un tel patrimoine. En effet, avec les changements climatiques que nous subissions les viticulteurs commencent à voir leurs exploitations être dégradées et produire du vin qui peut être de moins en moins bonne qualité. Les principaux responsables sont les gelées et sécheresses qui se font de plus en plus présentes ces dernières années.

Vigne victime de gelée (gauche) et sécheresse (droite)

Pour répondre à la détresse de ces personnes dont la survie dépend de la qualité de leurs produits, l’équipe iGEM IONIS 2017 composée d’étudiant de Sup’Biotech, l’EPITA et d’e-artsup, ont imaginé le projet Softer Shock.

L’idée était la suivante : développer un solution biologique thermosensible permettant de réduire le stress thermal des plantes.

Pour lutter à la fois contre les effets néfastes la sécheresse et des gelées, Softer Shock est composé de 2 systèmes :

  • Cold Shock : dans ce système l’élément UP va permettre la transcription du promoteur CspA à des températures basses (<15°C) induisant l’expression de protéines se liants à la glace et ainsi réduisant la formation de cristaux de glace.
  • Heat Shock : l’utilisation du promoteur pL seulement actif à des températures supérieures à 37°C. Son activation permettrait l’expression de protéines réfléchissantes permettant un refroidissement des feuilles.
Schéma d’action global de la bactérie

Afin de tester l’efficacité de leur système d’induction l’équipe a utilisé des gènes rapporteurs (amilCP chromoprotein pour Cold Shock et la mRFP fluorescent protein pour Heat Shock).

Ce projet a permis à l’équipe de remporter une médaille d’or et différentes nominations dont celle du meilleur projet agroalimentaire.