Orgasme yang Segera Terjadi Pada Wanita Berhubungan Dengan Kaki Gelisah - ScienceDaily

Metode baru membuat sakelar genetik untuk ragi secara artifisial – ScienceDaily


Sekelompok peneliti dari Universitas Kobe dan Universitas Chiba telah berhasil mengembangkan metode yang fleksibel dan sederhana untuk memproduksi sakelar genetik secara artifisial untuk ragi, model organisme eukariotik. Kelompok tersebut terdiri dari Peneliti TOMINAGA Masahiro* 1, Associate Professor ISHII Jun* 2 dan Profesor KONDO Akihiko* 3 (dari Sekolah Pascasarjana Ilmu Pengetahuan, Teknologi dan Inovasi / Pusat Penelitian Biologi Teknik Universitas Kobe), dan Profesor UMENO Daisuke et al. (dari Sekolah Pascasarjana Teknik Universitas Chiba).

Sakelar genetik adalah jaringan pengatur gen yang mengontrol ekspresi gen. Para peneliti membangun platform untuk menciptakan sakelar genetik yang dapat diterapkan pada pengembangan sel ragi yang dikendalikan secara artifisial dan canggih untuk menghasilkan senyawa berharga dalam jumlah besar. Hasil penelitian ini dipublikasikan di ‘Komunikasi Alam’ pada tanggal 23 Maret 2021.

* 1 Peneliti Asosiasi Riset Teknologi Desain Gen Sangat Efisien (TRAHED).

* 2 Ibid. Wakil Direktur Kobe Center.

* 3 Ibid. Direktur Pusat Kobe.

Poin utama

  • Sakelar genetik diperlukan untuk menghasilkan fungsi baru secara artifisial dalam suatu organisme. Saklar ini mengontrol jumlah protein yang diproduksi oleh gen (yaitu ekspresi gen (* 1)) dan waktu produksi ini.
  • Terdapat kelambanan dalam pengembangan sakelar genetik untuk organisme eukariotik pada khususnya, serta keterbatasan yang signifikan pada jumlah gen yang dapat dikontrol pada saat yang bersamaan.
  • Para peneliti mengembangkan platform seleksi baru di mana ambang batas dapat ditetapkan. Ini memungkinkan mereka untuk berhasil menciptakan sakelar genetik buatan yang sangat fungsional untuk ragi yang dapat diproduksi dengan mudah dan fleksibel.
  • Platform yang dikembangkan diharapkan memiliki berbagai aplikasi dalam situasi yang memerlukan kontrol yang tepat dari tingkat ekspresi dan pengaturan waktu untuk sejumlah besar gen. Ini termasuk mengoptimalkan keseimbangan ekspresi enzim metabolik dalam konstruksi sel untuk menghasilkan zat bermanfaat yang memiliki metabolisme intraseluler yang kompleks.

Latar belakang penelitian

Jumlah dan jenis gen yang dimiliki suatu organisme tidak semata-mata menentukan fungsi kehidupannya. Waktu dan jumlah protein yang dihasilkan oleh suatu gen (yaitu ekspresi gen) adalah faktor lain yang diketahui menghasilkan perubahan yang signifikan. Di bidang biologi sintetik, kemajuan terkini telah memungkinkan untuk menghasilkan banyak fungsi sel baru dengan mengendalikan ekspresi gen tertentu secara artifisial. Sakelar genetik diperlukan untuk mengontrol laju dan waktu ekspresi gen. Sakelar genetik (Gambar 1) adalah sistem pengaturan yang mengubah ekspresi gen tertentu ‘on’ atau ‘off’ sebagai respons terhadap rangsangan (atau induser) baik dari dalam maupun luar sel (misalnya, adanya a substansi kimia). Akibatnya, sakelar genetik adalah alat penting untuk biologi sintetik, yang bertujuan untuk merancang dan membangun fungsi seluler secara artifisial.

Banyak sakelar genetik telah dikembangkan untuk organisme sel tunggal yang sederhana (prokariota) seperti E. coli. Namun, sistem ekspresi gen pada organisme eukariotik, seperti manusia, tumbuhan dan ragi, lebih kompleks. Akibatnya, terjadi kelambatan dalam pengembangan sakelar genetik untuk organisme ini. Meskipun ragi adalah model organisme eukariotik, upaya untuk merekayasa fungsi selnya menghadapi keterbatasan besar.

Metodologi Penelitian

Saat membangun sakelar genetik, sangat sulit untuk memprediksi di mana dan bagaimana mengubah sakelar untuk memungkinkan ekspresi gen dikontrol. Rekayasa molekuler evolusioner adalah metode yang berguna untuk menentukan ini (Gambar 2). Metode ini melibatkan pembuatan pustaka varian sakelar genetik dengan menginduksi mutasi secara acak (* 2) di sebagian atau seluruh sakelar genetik, dan kemudian memilih varian yang menunjukkan kinerja yang diinginkan. Meskipun mudah untuk menghasilkan varian dalam jumlah besar, varian yang diinginkan dalam jumlah ini harus segera diidentifikasi. Proses eliminasi (seleksi) buatan dilakukan untuk memilih sel-sel yang tersisa baik saat ekspresi gen ‘dimatikan’ maupun saat ekspresi gen ‘dihidupkan’ oleh induser tertentu. Namun, jika pemilihannya terlalu kuat atau terlalu lemah, tidak mungkin untuk memilih varian terbaik. Meskipun penting untuk memilih varian sakelar genetik fungsional yang sesuai baik dalam status ‘on’ dan ‘off’, sangat sulit untuk memprediksi seberapa kuat seleksi sebelumnya.

Tim peneliti dari Universitas Kobe dan Universitas Chiba membuat sistem alur kerja dimana mereka dapat menghasilkan pilihan kekuatan yang berbeda-beda secara paralel dengan mengubah jenis atau konsentrasi bahan kimia yang digunakan untuk seleksi. Setelah memilih sekelompok varian, para peneliti memaparkan masing-masing ke stimulus eksternal (penginduksi) dan menganalisis sejauh mana ini mengubah ekspresi gen dengan mengamati perubahan tingkat cahaya yang dipancarkan dari GFP (protein fluoresen hijau). Hal ini memungkinkan mereka untuk menentukan pilihan yang paling tepat, dengan kata lain untuk dengan mudah mengidentifikasi varian peralihan genetik yang menunjukkan kinerja tingkat tinggi. Dengan menggunakan metode ini, para peneliti berhasil mengembangkan tiga sakelar genetik baru yang seefisien sakelar berkinerja terbaik yang dikembangkan untuk ragi hingga saat ini.

Dengan mengintegrasikan ketiga sakelar genetik ini, para peneliti menghasilkan ragi yang dapat melakukan biosintesis pigmen oranye (β-karoten) di bawah kendali AND-gated (yaitu di mana β-karoten hanya dapat diproduksi jika dua senyawa kimia tertentu, DAPG dan HSL, hadir).

Perkembangan Lebih Lanjut

Metode seleksi yang dikembangkan oleh kelompok penelitian ini akan mempercepat pengembangan berbagai saklar genetik untuk khamir, dengan berbagai tingkat kinerja dan karakteristik. Ini juga akan menyebabkan peningkatan pesat dalam jumlah gen yang dapat dikontrol secara paralel. Menggabungkan sakelar genetik baru ini akan memungkinkan untuk merancang fungsi seluler secara artifisial. Misalnya, ini dapat berkontribusi pada pengembangan sel ragi yang diatur secara artifisial dan canggih untuk menghasilkan sejumlah besar senyawa organik yang berguna.

Glosarium

1. Ekspresi gen: Gen menyandikan protein dan terdiri dari 4 jenis basa: A, T, G, dan C. Protein diproduksi menurut pengaturan basa ini. Proses ini disebut ekspresi gen.

2. Mutasi: Perubahan jenis basa yang membentuk gen. Mutasi mengubah instruksi pembuatan protein dan dapat mengakibatkan perubahan fungsi protein.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Kobe. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel