北京時間2020年11月22日晚，2020年國際遺傳工程機器競賽結果揭曉，華中農業大學代表隊以牙釉質修復為主題的項目斬獲全球金獎。這是華中農業大學第七次斬獲該賽事全球金獎。
今年，華中農業大學iGEM團隊以修復牙釉質損傷為目標，利用合成生物學的方法，構建了的兼具修復牙釉質功能和殺死口腔有害菌功能的工程大腸桿菌——「Tooth Fairy」。這將為牙釉質損傷提供了一種有潛力的修複方案。
▲團隊作品介紹頁面
牙釉質是牙齒表面一層主要由排列緻密有序的羥基磷灰石組成的堅硬保護層，它在牙齒發育的早期由成釉細胞構建產生。由物理磨損、酸蝕和細菌侵蝕引起的牙釉質損傷則是許多牙齒健康問題的根源，但人體本身不具有相關的修復機制，且目前世界上並沒有有效的物理或化學方法可以重現牙釉質的天然結構。因此，我校iGEM團隊針對此痛點展開研究，「Tooth Fairy」便應運而生了。團隊成員們檢索了大量的文獻資料，挑選出最合適的牙釉質修復蛋白和有害菌殺滅蛋白，並設計了一個精巧的基因迴路調控這兩個蛋白的表達，使得「Tooth Fairy」能夠應對不同誘因導致的牙釉質損傷，實現自動化和個性化的牙釉質修復。
受疫情的影響，團隊的工作遭受了前所未有的挑戰，由於隊員無法返校，早期的大部分工作不得不轉移到線上進行，原本計劃在暑假期間基本完成的實驗工作也只能順延至開學後開展。但隊員們在指導老師的帶領下，順應形勢，創造條件，以不懈的努力克服重重困難。實驗、數模、HP各組隊員團結協作，文獻閱讀、實驗操作、模型驗證合理分工，備戰的日子裡，隊員們互相鼓勵、互相支持，最終一步步的將項目從設想變成了現實。
本項目的靈感來源於一次團隊的頭腦風暴，一位同學提到自己牙痛，恰好一名隊員對牙齒健康這方面有一些了解，提出可以嘗試用生物的方法修復牙釉質。以此為契機，團隊對這個點子進行了深挖，最終形成了今年的項目。
▲團隊成員在做實驗
得益於指導老師的悉心指導和全體團隊成員通力協作，項目的核心概念得到了可靠的驗證。同時，團隊成員還合作完成了項目Wiki、項目展示視頻和海報等比賽材料的製作及提交，參加了線上實時答辯，並最終在2020年度再次站上世界合成生物學領域的最高國際性學術競賽的最高領獎臺。
華中農業大學iGEM團隊隊長、生工1803班童聖坤同學談到：「今年的項目選取的是一個日常生活中人們不太會關注的點，利用所學知識，通過數學模型預測和實驗驗證猜想，進而給出一個有望解決實際問題的方案，這個過程很好的鍛鍊了團隊成員發現問題和解決問題的能力，另一方面也大大加深了我們對科學研究的理解和認識。參加比賽讓我們了解到了來自世界各地學子的奇思妙想和精神風貌，這很好的開拓了我們的全球視野，同時也讓我們對合成生物學這一學科有了更深刻的理解，我們收穫頗豐。」
本次項目由生命科學技術學院何進教授、韓文元教授、彭東海教授以及信息學院馬彬廣教授共同指導，隊員由來自生科院、信息學院、動物科學技術學院—動物醫學院、水產學院、文法學院、工學院等6個學院的20名學生組成，學緣互為補充，學科交叉融合。
據悉，國際基因工程機器設計競賽(iGEM)由美國麻省理工學院創辦，是全球生物技術前沿領域合成生物學的頂級大學生科技賽事。參賽隊伍需要利用標準生物模塊來構建基因迴路、建立有效的數學模型，實現對精緻複雜人工生物系統的預測、操縱和測量，並通過實踐、現場答辯和海報展示等環節以完成比賽。本次大賽共有來自全球各地的249個團隊參賽，大賽最終評選出金獎168個，銀獎45個和銅獎26個。
來源：華中農業大學