Aerodinamizar la construcción de redes de genes sintéticas ha conducido un equipo de investigadores de Universidad de Boston a desarrollar una técnica que conecta bibliotecas de componentes diversificados con el ordenador que modela para dirigir la construcción de red de genes previsible sin pellizcar de acá para allá.
aplicando la ingeniería de principios a sistemas biológicos donde un juego de componentes puede evolucionar en redes que muestran comportamientos deseados conocido como la biología sintética, ha conducido a nuevas oportunidades de biofabrication, fabricación de medicina hasta potencial biofuels.
y mientras hubo éxitos notables, el proceso básico del edificio y la montadura de una red de genes previsible de partes biomoleculares permanece un desafío principal que es a menudo frustrante. La fase entretenida que pellizca a menudo requiere muchos meses del cambio de entradas químicas diferentes, reguladores de ARN y promotores antes del buscado después de que la red es realizada.
En un papel publicó en línea esta semana en la Biotecnología de Naturaleza, el equipo de investigación, conducido por James J. Collins, el profesor de BU de la ingeniería biomédica, enfocada en modos de acelerar el proceso de construcción reuniendo una biblioteca de 20 versiones de dos promotores de genes y una técnica de síntesis simple para crear bibliotecas componentes para la biología sintética. Cada versión cubrió una amplia expresión de gene de variedad. Con los niveles de actividad calculados de las bibliotecas componentes, los científicos dieron vuelta a un modelo de ordenador y diseñaron y construyeron un recorrido de genes básico para predecir como la expresión de proteína fluorescente varió con niveles de productos químicos que inhiben promotor.

Utilización de la misma simulación, para el recorrido de genes simple los investigadores fueron el siguiente paso con un temporizador genético, un recorrido más complicado. Sin embargo, la simulación de ordenador, solo, era incapaz de predecir el comportamiento de este recorrido de cronometraje. Ellos entonces construyeron un temporizador genético representativo usando a un promotor de cada una de sus bibliotecas y, con el tiempo, rastrearon su comportamiento. Basado en la información de una red, el equipo de investigación era capaz de calibrar su modelo y conseguir predicciones exactas de todas las otras combinaciones de red posibles. Estos temporizadores, las notas de estudio, son interruptores de botón de madera con eficacia genéticos.
Una última prueba de estos temporizadores genéticos debía reunirse y prueba un en la levadura, que podría exactamente la sedimentación de levadura de tiempo un proceso que puede ser aplicado a la biotecnología y algunas bebidas elaboradas populares.
“el phenotype es crucial en cerveza industrial, vino y fermentación bioethanol, cuando esto tiene el retiro fácil en cuenta de sedimentos de levadura después de que todos los azúcares han sido convertidos al etanol,” el papel notó.
los investigadores concluyó que su método usando bibliotecas combinatorias para tramar recorrido genético mueve “pellizcar” de la parte trasera de la ingeniería de red de genes al final delantero.
“Proyectos emprendidos con este acercamiento ayudará a acelerar la biología sintética cediendo muchos componentes más para la comunidad,” el papel concluye, notando que la necesidad de la caracterización extensa de cada componente es eliminada o considerablemente reducida.
“Nuestro trabajo también proporciona un método accesible para introducir la variabilidad previsible, controlada en redes, un rasgo que se hace cada vez más deseable cuando la biología sintética entra en su segunda década.”
el papel de investigación, “la Construcción Basada en la diversidad, Dirigida por el modelo de Redes de Genes Sintéticas con Funciones Preditas, “era authored por Tom Ellis y Xiao Wang, ambos fijan a estudiantes doctorales en Centro de la Universidad de Boston para BioDynamics y Centro para la Biotecnología Avanzada y Collins.

Fuente
Ronald Rosenberg