Активированный светом генетический выключатель имел возможность употребляться, чтобы включить и отключить гены в генотерапиях; отключить экспрессию гена в будущих методах лечения рака; и оказать помощь отследить и понять функцию гена в определенных размещениях в людской теле.Команда, во главе с биоинженерами в Калифорнийском университете Сан-Диего, относительно недавно детализировала их результаты онлайн в Синтетической Биологии ACS.«Свойство руководить генами глубоко в теле в определенном месте и в определенное время, не додавая внешние элементы, имеется целью, которую продолжительно искало отечественное сообщество», сказал Тодд Коулман, преподаватель биоинженерии в Школе Джейкобса Разработки в Сан-Диего UC и одного из соответствующих авторов газеты. «Мы управляем генами с самыми желательными длинами волны света».Успех исследователей в строительстве выключателя сохранял надежду на два понимания.
Во-первых, у клеток животных нет оборудования, чтобы поставлять электроны, чтобы сделать молекулы, каковые были бы чувствительны к красному свету. Это – розетки наличия и эквивалент фена из зарубежного страны, но никакого шнура питания и никакого адаптера розетки. Так исследователи во главе с Сан-Диего UC постдокторский исследователь Филип Кириакакис отправился о постройке тех.Для шнура питания они использовали бактериальный и завод ferredoxin, серы и белок железа, что ведет к передаче электрона во многих реакциях.
Ferredoxin существует под второй формой в клетках животных, которая не совместима с его заводом и кузеном бактерий. Так, фермент по имени редуктаза Ferredoxin-NADP или FNR, играл роль адаптера выхода.
В следствии клетки животных имели возможность на данный момент передать достаточно электронов от собственного энергоснабжения до вторых ферментов, каковые смогут произвести светочувствительные молекулы, необходимые для активированного светом выключателя.Второе познание было то, что совокупность, чтобы сделать светочувствительные молекулы должна была быть помещена в митохондрии клетки, энергетическую фабрику по производству клетки.
Объединяя эти два понимания, исследователи смогли выстроить совокупность завода, чтобы руководить генами с красным светом внутренние клетки животных.Красный свет – надёжный выбор активировать генетические выключатели, по обстоятельству того, что он легко проходит через людскую тело. Несложный способ продемонстрировать это пребывает в том, чтобы поместить Вашу руку по фонарю Вашего смартфона, в то время как это идет. Красный свет, но не другие цвета, будет сиять через, по обстоятельству того, что тело не поглощает его.
И по обстоятельству того, что это не поглощено, это может в конечном итоге пройти через ткани безопасно и достигнуть глубоко в теле, чтобы руководить генами.Биоинженеры выстроили и запрограммировали небольшое, компактное настольное устройство, чтобы активировать выключатель красным светом и далёким красным светом.
Инструмент разрешает исследователям руководить длительностью, что свет сияет, вниз к миллисекунде. Это также разрешает им быть нацеленными на очень определенные размещения. Исследователи показали, что гены, включенные выключателем, оставались активными в течение нескольких часов в нескольких линиях клетки млекопитающих помимо этого по окончании мелкого светового импульса.
Команда относительно недавно забрала внутренний грант кампуса, чтобы использовать метод, чтобы руководить активацией генов в определенных областях мозга. Это разрешило бы им лучше осознавать функцию гена во множестве неврологических расстройств.Исследователи запатентовали использование ferredoxins, и FNR, чтобы предназначаться для ферментов должен был сделать активированные светом молекулы. Разработка доступна для лицензирования.
Значительно, познание о том, как произвести молекулы завода в клетках животных, имело возможность также в один раз дать добро производство вторых молекул, которые могут привести к культивированию растений, каковые не нуждаются в удобрении и делают производство биологического горючего более действенным.