Bioinženýři našli u sinic skvělý nástroj pro optogenetiku

Bioinženýři Riceovy univerzity u sinic objevili nový a velmi cenný biologický nástroj pro regulaci transkripce pomocí ultrafialového záření.

Sinice rodu Synechocystis vlastní proteinový mechanismus, který detekuje přítomnost UV záření. Když sinice zasáhne UV záření, tak tento mechanismus aktivuje proteinový motor, díky němuž se sinice posune do bezpečnějšího prostředí.

Uvedený proteinový mechanismus pohotově reaguje na úzce vymezenou část spektra, na pomezí UV záření a fialového viditelného světla. Jiné oblasti spektra záření ponechávají tento detektor v klidu. Tím je tento mechanismus nesmírně zajímavý pro bouřlivě se rozvíjející optogenetiku, čehož si všiml syntetický biolog Jeffrey Tabor se svou studentkou.

V optogenetice se využívají světlem aktivované proteinové fotoreceptory pro regulaci biologických procesů na úrovni molekul, jako jsou exprese vybraných proteinů. Se světlem se pracuje relativně snadno a fotoreceptory jsou obecně jednodušší, nežli molekulární nástroje, které reagují na chemické podněty.

Tým Riceovy univerzity si od sinic vypůjčil proteiny zmíněného mechanismu a vytvořil z nich UV zářením přepínatelný regulátor transkripce. Tento systém se jim pak podařilo instalovat do oblíbených modelových bakterií E. coli, s nimiž pak prováděli laboratorní testy.

Inkriminovaný proteinový mechanismus je známý jako UirS-UirR. Jde o jediný současný optogenetický nástroj, který reaguje na UV záření. Pro optogenetiky je proto nesmírně cenný, neboť ho mohou bez obav kombinovat s dalšími světlem aktivovanými proteiny. Jak říká Tabor, biologické systémy bývají regulovány velkým počtem navzájem interagujících genů. K jejich výzkumu proto optogenetici potřebují co nejvíce různých receptorů světelného záření, které se navzájem opticky nepřekrývají.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: