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O interruptor novo do RNA consegue milhares da activação do gene de épocas melhor do que a natureza

Se os cientistas poderiam precisamente regular a expressão genética, poderiam desligar os genes responsáveis para a doença e a doença e girar sobre aqueles que aumentam a saúde e o sistema imunitário.

“Eis porque a expressão genética de controlo é tão fundamental,” disse sortes do Julius da Universidade Northwestern. “Uma vez que você obtem um bom punho nele, você pode fazer qualquer coisa.”

Para sortes, ter um “bom” punho na expressão genética pôde ser uma atenuação. E sua equipe desenvolveram uma ferramenta poderosa e versátil que conseguisse milhares da activação do gene de épocas melhor do que a natureza.

“Tudo que nós fizemos era faz um interruptor do RNA que girasse um gene sobre,” disse as sortes, um professor adjunto da engenharia química e biológica na escola do noroeste de McCormick da engenharia. “Mas o que faz realmente impressionante é que é realmente, realmente, realmente bom.”

Apoiado pelo National Science Foundation, o Defense Advanced Research Projects Agency, e os fundos de Searle na comunidade de Chicago confiam, a pesquisa foi publicado em linha o 19 de outubro nas comunicações da natureza do jornal. James Chappell, um companheiro pos-doctoral no laboratório das sortes e agora um professor adjunto em Rice University, servido como o primeiro autor do papel.

Usando uma aproximação computacional do projecto, as sortes criaram o interruptor molecular programando uma molécula do RNA chamada RNA de activação chamado de Pequeno Transcrição, ou ESTRELA que seu grupo tinha descoberto previamente. Usa então um algoritmo -- tornado pelo aluno do noroeste Joe Zadeh ('03) -- para aperfeiçoar a ESTRELA para aplicações específicas. Uma empresa exterior usa os resultados do algoritmo para construir uma parte física do RNA, que as sortes a seguir usem nas experiências.

As sortes comparam estrelas a um interruptor da luz.

“Para que qualquer coisa aconteça na biologia, “a luz” tem que ser gira sobre,” disse as sortes, um membro do centro do noroeste para a biologia sintética. “Nós estamos sempre interessados em coisas de giro sobre, assim que nós encontramos uma maneira de projectar alguns realmente bons interruptores da luz.”

Continuando a analogia, os interruptores do RNA encontrados na natureza são incapazes de girar “iluminam” inteiramente de ligar/desligar. Cronometra frequentemente a sala é consistentemente não ofuscante em vez de completamente escuro ou brilhante claro. Mas os pesquisadores desejaram ter um controle mais apertado do sistema. A ESTRELA das sortes pode girar sobre a luz -- ou active um gene -- 9.000 vezes mais brilhante do que sem o presente da ESTRELA, fornecendo a sala completamente escura ou clara que os pesquisadores faltaram.

“Se você estuda um sistema para explorar o que um gene faz, você quer conhecer o que faz quando é completamente de ligar/desligar,” sortes explica. “Não quando o gene estiver lá ou incompletamente lá. Isso é muito mais duro de deslindar.”

Isso é particularmente verdadeiro para as aplicações diagnósticas, que as sortes planeiam levar a cabo em seguida com sua nova ferramenta. Porque o RNA prima em detectar outras costas do RNA, as estrelas poderiam ser úteis em diagnosticar vírus do RNA. Para fazer isto, o interruptor das sortes podia ser projectado para girar sobre na presença de um destes vírus.

“Você tem que ter o controle apertado super para conseguir isto,” Sorte disse. “Você não quer um sinal incompleto porque então você terminará acima com falsos positivos. Você precisa um sinal claro.”

Os diagnósticos, contudo, são apenas uma coisa que os pesquisadores podem realizar com estrelas. As sortes são interessadas igualmente em usá-los para a engenharia metabólica, redes de regulamento do RNA, e mais.

“Esta é uma tecnologia de possibilidade, e nós temos colaborações começar imediatamente,” Sorte disse. “Subitamente, todas estas coisas diferentes são possíveis. E isso é apenas impressionante.”