Британські вчені розробили метод управління експресією генів за допомогою електронів. Технологія допоможе контролювати біомедичні імплантати в організмі і виробництво у великих біореакторах.
Група дослідників під керівництвом вчених з Імперського коледжу Лондона розробила сильний, односпрямований, чутливий до окислювально-відновного потенціалу промотор PsoxS, який може використовуватися для електрохімічної активації експресії генів. Свою роботу вчені представили в журналі Science Advances.
Функціонування клітини забезпечується за допомогою промоторів-ділянок ДНК, що регулюють активацію генів і подальший синтез білків. У своїй роботі вчені створили промотори, якими можна управляти за допомогою електричних сигналів.
“Якщо ми хочемо, щоб клітина виробляла певну хімічну речовину в певний час, то не можемо просто змінити налаштування на комп’ютері — ми повинні додати хімічну речовину або змінити умови освітлення. Інструменти, які ми створили в рамках цього проекту, дозволять дослідникам замість цього контролювати експресію генів і поведінку клітин за допомогою електричних сигналів без втрати продуктивності”, – говорить Джошуа Лоуренс, співавтор дослідження.
Дослідники відзначають, що створені ними промотори не тільки запускають експресію потрібних генів «під напругою», але і здатні блокувати певні механізми в «вимкненому» стані.
Для перевірки технології дослідники взяли білок медузи, що “світиться” і використовували новий промотор і електрони, щоб викликати його експресію в бактеріях. Клітини бактерій світилися тільки тоді, коли система була «включена». В іншій конфігурації системи дослідники створили бактерії, які світилися, коли система була «вимкнена», і переставали світитися, коли система була «включена».
Вчені продовжать роботу, щоб створити промотори, які будуть індукувати різні наступні фактори, щоб одночасні електричні сигнали могли викликати експресію різних генів незалежно один від одного.