Seperti Saklar Lampu Transkripsi Optogenetic Sintetik On/Off Gen

Tinuku
News KeSimpulan.com - 'Saklar Cahaya' membalik gen On dan Off. Hanya dengan menyinari dengan lampu berwarna biru, peneliti mengubah ekspresi gen tikus.

Menghidupkan atau menonaktifkan gen biasanya jauh lebih sulit dari sekedar membalik tombol lampu. Tetapi tim ilmuwan Swiss telah datang dalam reprogram sel hanya dengan menyinari cahaya biru, sel-sel mengekspresikan gen yang telah diinput ke dalamnya.

Trik terbaru di bidang optogenetics di mana cahaya digunakan untuk mengontrol aktivitas dalam sel. Teknik baru yang dilaporkan ke Science, "memiliki potensi luar biasa," kata Christopher Voigt, biolog sintetik dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

Satu contoh, tim peneliti menempatkan produksi peptida antidiabetes pada tikus di bawah kendali saklar optogenetic yang memungkinkan mereka mengatur kadar glukosa hanya dengan menyinari cahaya mereka.

Penelitian baru melanopsin dimana molekul peka cahaya ditemukan di neuron tertentu di retina yang membantu menjaga jam biologis mamalia sinkron dengan siklus senja dan fajar.

Ketika sel-sel diterangi oleh cahaya, perubahan dalam struktur melanopsin memicu kaskade molekuler yang akhirnya mengarah pada masuknya ion kalsium ke dalam neuron-neuron dan pulsa listrik.

Dengan mentransfer gen untuk melanopsin menjadi sel embrionik ginjal manusia, Martin Fussenegger, biolog sintetik dari Swiss Federal Institute of Technology di Zurich dan rekannya membuat sel-sel juga sensitif terhadap cahaya.

Menerangi dengan cahaya biru menyebabkan ion kalsium masuk seperti halnya dalam neuron dalam sel-sel ginjal. Ini tidak memicu pulsa listrik tetapi memungkinkan apa yang disebut transcription factor, NFAT, pindah ke nuclei, mengikat sekuens DNA tertentu yang disebut promotor dan dengan demikian mengaktifkan gen-gen tertentu.

Memperkenalkan gen dengan promotor NFAT ke dalam sel genom, para ilmuwan dapat menempatkan gen di bawah kontrol cahaya seperti saklar lampu dan sel-sel mulai memproduksi protein yang dikodekan gen.

Fussenegger mengatakan teknik ini sangat berguna dalam membangun sel berbasis terapi kanker tertentu. Produksi senyawa tersebut selama ini menantang karena beberapa dari mereka melukai pertumbuhan produksi sel-sel atau langsung membunuh.

Namun sel diubah oleh strategi baru bisa ditanam dalam kepadatan tertentu, kemudian diinduksi untuk memproduksi obat hanya dengan beralih pada cahaya biru dalam bioreaktor.

Dalam tes lain, para peneliti merekayasa sel untuk mengekspresikan varian seperti glucagon peptida 1, senyawa yang mungkin memiliki potensi mengobati diabetes tipe 2. Beberapa ratus mikrokapsul transparan yang masing-masing diisi sekitar 10 juta sel ditanamkan di bawah kulit tikus diabetes.

Denyut cahaya biru pada tikus selama 48 jam meningkatan kadar insulin dan toleransi lebih baik terhadap glukosa dibandingkan dengan tikus kontrol.

Para mneurolog telah menggunakan metode optogenetics untuk mengontrol tembakan neuron pada hewan dan juga cahaya untuk enzim, tetapi teknik ini memungkinkan cahaya mengontrol gen yang dipilih, kata Edward Boyden, neurolog dari MIT.

"Sekarang orang mengambil sensor cahaya dan memiliki riam seluruh drive dalam sel. Studi ini pernikahan optogenetics dan biologi sintetis," kata Boyden.
  1. Haifeng Ye (Department of Biosystems Science and Engineering, Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zurich, Mattenstrasse 26, CH-4058 Basel, Switzerland) et.al. A Synthetic Optogenetic Transcription Device Enhances Blood-Glucose Homeostasis in Mice. Science, 24 June 2011: Vol.332 no.6037 pp.1565-1568, DOI:10.1126/science.1203535
Christopher Voigt http://web.mit.edu/
Martin Fussenegger http://www.bsse.ethz.ch/people/martinf/index
Edward Boyden http://bcs.mit.edu/people/boyden.html
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment