Oamenii de știință creează noi instrumente pentru controlul electronic al expresiei genelor

Într-un nou studiu al cercetătorilor de la Imperial College London, aceștia au dezvoltat o nouă tehnologie de modificare cu precizie crescută a expresiei genelor, bazată pe modificarea echilibrului electronilor din acestea.
Conform cercetătorilor, descoperirea are potențialul de înlesnire a eficienței implanturilor biomedicale și are utilitate în cadrul reacțiilor din bioreactoarele în care se produc medicamente, deoarece stimulii utilizați în prezent în obținerea acestora nu pot pătrunde facil în materialele din care sunt realizate și pot prezenta potențial toxic asupra organismului.

Stimulii folosiți în această industrie sunt, în general, factori care activează genele prin acțiunea asupra promotorilor inductibili de la nivelul ADN-ului, printre aceștia numărându-se lumina, anumite substanțe chimice și temperatura. Prin prezentul studiu, cercetătorii britanici au explorat posibilitatea de adăugare la această categorie a electricității, aspect care a fost tratat în anumite studii anterioare, însă fără rezultat, conform echipei. În schimb, noua tehnologie promite obținerea unei acurateți superioare a metodei electrice, prin utilizarea stimulilor electrici în bacterii.

Joshua Lawrence, autor al studiului, afirmă că sistemele biologice au o capacitate de a fi controlate inferioară celor artificiale, întrucât, spre deosebire de cele din urmă, acestea necesită adăugarea unei substanțe chimice sau schimbarea mediului ambiental în vederea controlării lor. Noua tehnologie are potențialul de a permite controlarea genelor și a comportamentului celulelor prin intermediul semnalelor electrice, fără a dăuna performanțelor sistemelor de care aparțin. În acest sens, cercetătorii au reproiectat promotorul PsoxS pentru a îl face mai sensibil la stimularea electrică reprezentată de influxul de electroni. De asemenea, datorită faptului că metoda este viabilă în prezența oxigenului, aceasta poate fi folosită în cadrul unui număr mare de bacterii și în ingineria implanturilor medicale mult mai facil.

Astfel, oamenii de știință au utilizat proteina care oferă strălucirea meduzelor și, prin intermediul noului promotor obținut și a electronilor, au reușit să inducă expresia acesteia în bacterii, care au dezvoltat capacitatea de strălucire atunci când semnalele erau furnizate. În plus, pentru a demonstra eficiența tehnologiei, aceștia au realizat și reversul genetic al expresiei, astfel încât strălucirea bacteriilor să se observe doar atunci când semnalele erau oprite, iar la pornirea acestora bacteria să revină la normal.

sursa: Science Daily
foto: Imperial College London