p Se os cientistas pudessem regular com precisão a expressão do gene, eles poderiam desligar os genes responsáveis ​​por doenças e enfermidades e ativar aqueles que melhoram a saúde e o sistema imunológico. p "É por isso que controlar a expressão do gene é tão fundamental, "disse Julius Lucks da Northwestern University." Assim que você tiver um bom controle sobre isso, você pode fazer qualquer coisa."

p Para Lucks, ter um controle "bom" da expressão gênica pode ser um eufemismo. Ele e sua equipe desenvolveram uma ferramenta poderosa e versátil que atinge a ativação do gene milhares de vezes melhor do que a natureza.

p "Tudo o que fizemos foi fazer uma troca de RNA que ativa um gene, "disse Lucks, professor associado de engenharia química e biológica na McCormick School of Engineering da Northwestern. "Mas o que realmente o torna incrível é que ele realmente, realmente, muito bom."

p Apoiado pela National Science Foundation, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa, e os Searle Funds do Chicago Community Trust, a pesquisa foi publicada online em 19 de outubro no jornal Nature Communications . James Chappell, um pós-doutorado no laboratório de Lucks e agora um professor assistente na Rice University, serviu como o primeiro autor do artigo.

p Usando uma abordagem de design computacional, Lucks criou a mudança programando molecularmente uma molécula de RNA chamada de RNA ativador de pequena transcrição, ou STAR que seu grupo já havia descoberto. Ele então usa um algoritmo - desenvolvido pelo ex-aluno da Northwestern Joe Zadeh ('03) - para otimizar o STAR para aplicações específicas. Uma empresa externa usa os resultados do algoritmo para construir um pedaço físico de RNA, que Lucks então usa em experimentos.

p Lucks compara STARs a um interruptor de luz.

p "Para que qualquer coisa aconteça na biologia, a 'luz' tem que ser ligada, "disse Lucks, membro do Centro de Biologia Sintética da Northwestern. "Estamos sempre interessados ​​em ligar as coisas, então encontramos uma maneira de projetar alguns interruptores de luz realmente bons. "

p Continuando a analogia, os interruptores de RNA encontrados na natureza são incapazes de ligar ou desligar totalmente as "luzes". Freqüentemente, a sala fica sempre escura, em vez de completamente escura ou muito iluminada. Mas os pesquisadores desejam ter um controle mais rígido do sistema. O STAR de Lucks pode acender a luz - ou ativar um gene - 9, 000 vezes mais brilhante do que sem o STAR presente, fornecendo o quarto completamente escuro ou claro que faltava aos pesquisadores.

p "Se você estudar um sistema para explorar o que um gene faz, você quer saber o que ele faz quando está completamente ligado ou desligado, "Lucks explica." Não quando o gene está lá ou na metade do caminho. Isso é muito mais difícil de desembaraçar. "

p Isso é particularmente verdadeiro para aplicativos de diagnóstico, que Lucks planeja seguir com sua nova ferramenta. Como o RNA é excelente na detecção de outras fitas de RNA, STARs podem ser úteis no diagnóstico de vírus de RNA. Para fazer isso, O interruptor de Lucks pode ser projetado para ligar na presença de um desses vírus.

p "Você tem que ter um controle extremamente rígido para conseguir isso, "Lucks disse." Você não quer um sinal pela metade, porque então você vai acabar com falsos positivos. Você precisa de um sinal claro. "

p Diagnóstico, Contudo, é apenas uma coisa que os pesquisadores podem realizar com STARs. Lucks também está interessado em usá-los para engenharia metabólica, regulando redes de RNA, e mais.

p "Esta é uma tecnologia capacitadora, e temos colaborações começando imediatamente, "Lucks disse." De repente, todas essas coisas diferentes são possíveis. E isso é simplesmente incrível. "