Разработаны гены, превращающиеся в сложные внутриклеточные структуры

Фото из открытых источников

Генетики из University of California (США) и Università degli Studi di Roma Tor Vergata (Италия) разработали синтетические гены, которые могут самостоятельно превращаться в сложные внутриклеточные структуры, словно строители из конструктора. Результаты исследования были опубликованы на портале Nature.

Большинство живых существ, в том числе человек, развиваются из одной клетки, и этот процесс происходит благодаря тщательно организованным событиям деления и дифференциации. Все это управляется молекулярными сигналами, которые активируют определенные гены в нужное время и в нужном месте. Например, у обычной плодовой мушки такие гены отвечают за формирование сегментов тела, образуя четко структурированные участки организма.

Новое исследование расширяет горизонты синтетической биологии: ученые создали модульные строительные блоки на основе ДНК. Используя синтетические нити ДНК, они сформировали микроскопические плитки, которые в растворе смогли самоорганизовываться в трубчатые структуры – однако только при наличии определенных молекул РНК, запускающих процесс сборки. Впечатляюще, что другой тип РНК-сигнала мог расщеплять эти структуры, что обеспечивало полный контроль над их «жизненным циклом».

В дальнейшем ученые запрограммировали различные синтетические гены на выпуск определенных молекул РНК по заданному сценарию. Таким образом, они создали искусственный генетический каскад, способный управлять не только сборкой, но и разрушением структур. Эти новаторские разработки открывают перед биотехнологами и медиками новые возможности для создания управляемых биологических объектов, которые могут найти применение в клеточной инженерии и медицинской диагностике.