Исследователи научились активировать гены при помощи электричества
Британские ученые разработали метод управления экспрессией генов при помощи электронов. Технология поможет контролировать биомедицинские имплантаты в организме и производство в больших биореакторах.
Группа исследователей под руководством ученых из Имперского колледжа Лондона разработала сильный, однонаправленный, чувствительный к окислительно-восстановительному потенциалу промотор PsoxS, который может использоваться для электрохимической активации экспрессии генов. Свою работу ученые представили в журнале Science Advances.
Функционирование клетки обеспечивается при помощи промоторов - участков ДНК, регулирующих активацию генов и последующий синтез белков. В своей работе ученые создали промоторы, которыми можно управлять при помощи электрических сигналов.
Если мы хотим, чтобы клетка производила определенное химическое вещество в определенное время, то не можем просто изменить настройку на компьютере - мы должны добавить химическое вещество или изменить условия освещения. Инструменты, которые мы создали в рамках этого проекта, позволят исследователям вместо этого контролировать экспрессию генов и поведение клеток с помощью электрических сигналов без потери производительности.
Джошуа Лоуренс, соавтор исследования
Исследователи отмечают, что созданные ими промоторы не только запускают экспрессию нужных генов «под напряжением», но и способны блокировать определенные механизмы в «выключенном» состоянии.
Изображение: Imperial College London
Для проверки технологии исследователи взяли «светящийся» белок медузы и использовали новый промотор и электроны, чтобы вызвать его экспрессию в бактериях. Клетки бактерий светились только тогда, когда система была «включена». В другой конфигурации системы исследователи создали бактерии, которые светились, когда система была «выключена», и переставали светиться, когда система была «включена».
Ученые продолжат работу, чтобы создать промоторы, которые будут индуцировать различные последующие факторы, чтобы одновременные электрические сигналы могли вызывать экспрессию разных генов независимо друг от друга.