Новая система ADEPT для контроля экспрессии генов в микробных популяциях
Исследователи под руководством профессора Линчон Ю разработали систему ADEPT (Amplification of Dynamic gene Expression by Programmable gene Transfer) для точного регулирования экспрессии генов. Система вдохновлена работой иммунной системы и позволяет усиливать или подавлять специфические клеточные популяции в ответ на сигналы окружающей среды.
Как работает ADEPT
Система динамически контролирует поведение плазмид — небольших кольцевых молекул ДНК, используемых для создания генетических схем. Традиционно колебания числа копий плазмид в клетках приводят к нестабильной экспрессии генов.
ADEPT решает эту проблему, балансируя два процесса:
- CRISPR-Cas-опосредованное разрезание ДНК
- Передачу генов между клетками
Это позволяет одновременно контролировать:
- Число копий плазмид внутри отдельных клеток
- Долю клеток в популяции, несущих плазмиды
В результате достигается усиленный динамический диапазон коллективной экспрессии генов на уровне всей популяции, а не отдельных клеток.
Преимущества и применение
- Повышенная надежность: Снижает скорость потери плазмид и метаболическую нагрузку на клетки-хозяева, что важно для биосенсоров, биопроизводства и терапевтических применений.
- Гибкость и масштабируемость: Обеспечивает контроль экспрессии генов в целых микробных сообществах.
- Практическая проверка: Система уже успешно протестирована на примере биосенсора для тетратионата (TTR) — диагностического маркера воспалительных заболеваний кишечника.
По словам профессора Ю, "гибкость ADEPT открывает множество возможностей" для синтетической биологии, мониторинга окружающей среды и биомедицины. Исследование опубликовано в журнале Nature Chemical Biology.