Изучение, которое онлайн по собственной природе Коммуникации, имеется благом для биологов, которых систематически бактерии инженера и другие организмы, чтобы выполнить задачи они само собой разумеется не делали бы.«Пробиотики – один пример», сказал Мэтью Беннетт, адъюнкт-профессор биологических наук в Rice и ученом co-лидерства нового изучения. «Они – успешные бактерии пищеварительного тракта, каковые важны для здоровья человека, и многие синтетические биологи замечают на способы проектировать пробиотики, каковые смогут диагностировать или бороться с заболеванием. Такие спроектированные пробиотики были бы в состоянии произвести наркотики или другие сложные молекулы в людской теле, чтобы бороться с болезнями в пределах от рака к воспалительному заболеванию кишечника».
Производство наркотиков, в то время, в то время, когда и где они необходимы в теле, открыло бы новые двери для противодействия заболевания , но, Беннетт сказал, синтетические биологи приложив все вероятные упрочнения пробовали проектировать схемы, каковые достаточно верны для доставки лекарственных средств.«Синтетические биологи должны создать гены, каковые включают или выключают в ответ на внешние стимулы», сказал он. «Они действуют как датчики, разрешая пробиотику произвести препарат, в то время, в то время, когда это необходимо на базе внешних стимулов».Используя кишечную палочку бактерий, Беннетта, аспиранта Е Чен, постдокторские исследователи Джоанн Хо и Дэвид Шис и коллеги из Университета Хьюстона, использовал модульные молекулярные стандартные блоки, чтобы создать покровителей, каковые включают и выключают гены так же по мере необходимости.В то время как генетические схемы похожи на электрические цепи до некоей степени, выключатели дабы включить и отключить их намного более сложны.
Собой гены не смогут сделать белки, каковые они кодируют. Вместо этого особые ферменты просматривают гены и искореняют белки на базе того, что они просматривают. Генные покровители – второй специалист в этом ходе.«Покровитель ведет ген», сказал Беннетт. «Это начинает расшифровку и определяет, в то время, в то время, когда ген включен или отключён.
«Синтетические биологи были техническими регионами покровителя, чтобы ответить на различные химические сигналы, но мы застряли с тем, что природа дала нам», сказал он. «Естественный покровитель, что отвечает на химикат, не мог бы вести себя замечательно, в то время, в то время, когда употребляется в синтетической генной схеме. Это не могло бы включить или отключить целевой ген так, как мы хотели бы.
Если бактерия захочет ощутить конкретный химический сигнал, она включит или отключит ген в способе, которым она обязана. Это имело возможность бы включить его мало, или это имело возможность бы развернуть его на много.
Мы не имели громадного контроля над этим прежде».Кроме этого, Беннетт сказал, многие покровители «прохудившиеся» в том смысле, что, помимо этого в то время, в то время, когда они переключаются, ген от него все еще создаёт мелкие количества белка.
«Имеется эволюционные события, почему негерметичность может показаться по собственной природе, но в то время, в то время, когда Вы – разработка схема, Вам нужно больше точности», сказал он.Покровители – области ДНК, каковые являются линией адреса части и инструкцией по эксплуатации части.
Они не только говорят белки транскрипции, где начать просматривать ген, но они также регулируют, как сильно ген включен – создаёт ли он много или мало белка. Используя модульный подход, команда Беннетта создала схему дизайна создания непрохудившихся покровителей, каковые включают столько же по мере необходимости.Университет Хьюстонских математиков Крезимира Джозика, Чинмой Гупты и Вильяма Отта вычислил кое-какие определенные изюминки, каковые будут необходимы для каждого стандартного блока и трудились с участниками команды Райса, каковые проектировали, создали и удостоверились в надежности их в E. coli. Различные блоки были смешаны и соответствовали, чтобы создать библиотеку покровителей, любой из которых был создан, чтобы реагировать в особенном методе к одним или нескольким химическим исходным данным.
К примеру, в генетической схеме, один ген вероятно запрограммирован, чтобы включить, в то время, в то время, когда он получает определенный сигнал, и продукт того гена вероятно небольшим белком молекулы, что со своей стороны активирует или выключает второй ген. Натягивая совместно полные наборы этих генов, синтетические биологи смогут выстроить сложные схемы.«Эта свойство основная для постройки синтетического гена регулирующие схемы, каковые требуют верных отношений и выхода входа», написали Беннетт и коллеги в их Коммуникационной статье Природы. «Эта статья снабжает простое, рентабельное средство технических покровителей, каковые снабжают определенные пользователями динамические диапазоны, каковые разрешат верную настройку метаболического потока в синтетических биологических и химических схемах в живых клетках».Беннетт объявил, что второй основной элемент проекта проектировал покровителей, каковые могли быть активированы только в присутствии двух или больше сигналов.
«Природа дает нам только пара примеров покровителей, каковые используют многократные эти, так проектирование непрохудившихся, несложных в применении мультивходных покровителей было высоким приоритетом для нас», сказал он.