Синтетический белок упаковывает свой собственный генетический материал и развивается: В вычислительном отношении разработанные собрания белка продвигают исследование в синтетической жизни и в целенаправленной доставке лекарственных средств

Ученые преуспели в том, чтобы развивать первые синтетические собрания белка, о которых информируют, каковые заключают в капсулу их индивидуальные генетические материалы и развивают новые черты в сложной окружающей среде.О проекте информируют на этой неделе в научном издании, Природе. Ведущие авторы статьи – Габриэль Л. Баттерфилд и Марк Дж. Лэджои в Университете Вашингтонского университета Дизайна Белка.

Прогресс происходит от молекулярных технических проектов в других подводной Медицине и областях Вашингтонского университета, чтобы создать предназначенные совокупности доставки лекарственных средств. Синтетические собрания белка были в вычислительном отношении созданы. Они не существовали ранее, пока они не были организованы в лаборатории.Ученые создали эти собрания в собственном поиске новых способов транспортировать терапевтические грузы в определенные типы клеток, не используя вирусы в качестве транспортных средств.

«Целенаправленная доставка лекарственных средств – главная нерешенная потребность в медицине», отметил Лэджои, «Сейчас, исследователи используют вирусы, каковые являются действенными, но тяжёлыми инженеру, или они используют полимерные наночастицы, каковые являются engineerable, но менее действенными при целенаправленной доставке».В дополнение к их потенциалу для биомедицинского применения относительно недавно созданные собрания белка могли быть инновационными в синтетическом жизненном изучении. Они, как полагают, являются первыми целиком и полностью синтетическими собраниями, каковые упакуют их индивидуальные генетические материалы и разовьют новые черты.

Это функции, как правило связанные с живыми существами.Работа проводилась в лабораториях подводных исследователей Медицины Дэвида Бейкера, преподаватель биохимии, и Ниле Кинге, доценте биохимии, обоих в подводной Медицинской школе; и Сузи Пун, профессор Роберта Ф. Рушмера Биоинженерии в UW.Новые собрания белка – синтетические догадки nucleocapsids – контейнеры генома. Большинство вирусов окружает личный генетический материал раковиной белка.

Синтетический продукт nucleocapsids был выстроен, чтобы напомнить вирусную раковину, которая, как захват самолета или судна, может обезопасисть и нести груз.Лэджои растолковал, что, в отличие от живущих вирусов, эти синтетические генетические грузовые суда не смогут скопировать себя, чтобы воспроизвести. Баттерфилд добавил, «Но, они соперничают с вирусами в геноме упаковочная эффективность, и намного более несложны и легче инженеру».

Объединение вычислительного дизайна с эволюцией снабжает новую возможность развивать новые биологические функции. Так исследователи подмечали, сложные изюминки, требуемые для биомедицинского применения, были введены в эти собрания белка. Эти включенные улучшения их способности упаковать РНК, расширенное сопротивление крови (у которого имеется вещества, каковые как правило ухудшали бы такие собрания), и более продолжительное время обращения у живущих мышей.

Улучшения каждой имущества произошли от изменений до определенных областей капсулы вируса. Начальная упаковка прибыла из перепроектирования интерьера, чтобы электростатически захватить РНК. После этого эволюционные шаги были: развитие интерьера, чтобы лучше помогать упаковке РНК, формированию защиты от РНК разрушительные ферменты и другие разрушители в крови и развитие наружности, чтобы увеличить время обращения у живущих мышей.Упаковка генетического материала очень важна для живых существ.

Это сохраняет кодекс судьбы, которая происходит в химической форме как молекулы РНК или ДНК.«Мы проектировали синтетический продукт nucleocapsids с нуля на базе двух всецело несвязанных белков», сказал Лэджои. «Это захватывающе, по обстоятельству того, что мы смогли проектировать функции, каковые важны для жизни, не имея необходимость использовать существующие клетки в качестве шаблона».

Будущая работа продолжит объединенную стратегию проектировать-и-развивать попытаться оптимизировать функцию собраний белка в сложных параметрах настройки, таких как те в живых тканях.«Мы были поражены тем, как действенно эволюция решила отечественные проблемы до сих пор.

Мы сохраняем веру, что это продолжится, вследствие того что мы преследуем отечественные следующие цели: поставка терапевтических грузов к определенным клеткам у животных», сказал Баттерфилд.Работа финансировалась Говардом Хьюзом Медин, Билл и Фонд Мелинды Гейтс, Defense Advances Research Projects Agency (DARPA), Национальные Университеты Здоровья, Национальный научный фонд, Вашингтонский Исследовательский фонд и Институт Исследований рака.

Вторыми исследователями на изучении была Хизер Х. Гастэфсон, Дрю Л. Селлерс, Una Nattermann, Дэниел Эллис, Джейкоб Б. Бэйл, Шэрон Кэ, Гаррек Х. Ленц, Анджелика Ехдего и Рэшми Рэвичандрэн.

6 комментариев к “Синтетический белок упаковывает свой собственный генетический материал и развивается: В вычислительном отношении разработанные собрания белка продвигают исследование в синтетической жизни и в целенаправленной доставке лекарственных средств”

Оставьте комментарий