Een nieuw platform ontwikkeld door onderzoekers van de University of California, Berkeley, maakt het gemakkelijker dan ooit om levende cellen te programmeren. Het platform, genaamd Cell-Free Synthetic Biology (CFSB), stelt wetenschappers in staat aangepaste gencircuits te creëren die het gedrag van cellen kunnen controleren.

CFSB is een modulair systeem dat synthetische DNA-sequenties gebruikt om genetische instructies te coderen. Deze instructies kunnen worden gebruikt om eiwitten te maken die specifieke functies uitvoeren, zoals het aan- of uitschakelen van genen, het reguleren van de productie van chemicaliën of zelfs het veranderen van de vorm van de cel.

Het platform is eenvoudig te gebruiken en kan worden aangepast aan verschillende celtypen. Dit maakt het een krachtig hulpmiddel voor onderzoekers die een breed scala aan biologische processen bestuderen, van de ontwikkeling van ziekten tot weefselmanipulatie.

Hoe werkt CFSB?

CFSB werkt door gebruik te maken van een celvrij expressiesysteem om eiwitten te produceren uit synthetische DNA-sequenties. Celvrije expressiesystemen bestaan ​​uit alle componenten die nodig zijn voor eiwitsynthese, zoals ribosomen, tRNA's en enzymen. Deze systemen kunnen worden gebruikt om eiwitten te produceren in een gecontroleerde omgeving, zonder dat er levende cellen nodig zijn.

De synthetische DNA-sequenties die bij CFSB worden gebruikt, zijn ontworpen om te coderen voor eiwitten die specifieke functies kunnen vervullen. Deze eiwitten kunnen worden gebruikt om het gedrag van cellen te controleren door genexpressie, eiwitproductie of celsignalering te reguleren.

Wat zijn de toepassingen van CFSB?

CFSB heeft een breed scala aan toepassingen in onderzoek en biotechnologie. Enkele mogelijke toepassingen zijn onder meer:

* Het bestuderen van de functie van genen en eiwitten

* Ontwikkeling van nieuwe medicijnen en therapieën

* Engineering van nieuwe celtypen en weefsels

* Het creëren van biosensoren en andere diagnostische hulpmiddelen

CFSB is een krachtig nieuw hulpmiddel dat het programmeren van levende cellen eenvoudiger dan ooit maakt. Dit platform heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de manier waarop we ziekten bestuderen en behandelen, en om nieuwe technologieën te creëren die de samenleving ten goede komen.

Hier volgen enkele specifieke voorbeelden van hoe CFSB in onderzoek is gebruikt:

* Onderzoekers van de University of California, Berkeley hebben CFSB gebruikt om een ​​synthetisch gencircuit te creëren dat de expressie kan controleren van een eiwit dat groen fluorescerend eiwit (GFP) wordt genoemd. GFP is een fluorescerend eiwit dat groen licht uitstraalt wanneer het wordt blootgesteld aan ultraviolet licht. Dit gencircuit kan worden gebruikt om de expressie van genen in levende cellen te volgen.

* Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology hebben CFSB gebruikt om een ​​synthetisch gencircuit te creëren dat een eiwit kan produceren dat insuline wordt genoemd. Insuline is een hormoon dat helpt de bloedsuikerspiegel onder controle te houden. Dit genencircuit zou kunnen worden gebruikt om diabetes te behandelen door insuline in het lichaam te produceren.

* Onderzoekers van de Harvard Universiteit hebben CFSB gebruikt om een ​​synthetisch gencircuit te creëren dat de beweging van cellen kan controleren. Dit genencircuit zou kunnen worden gebruikt om nieuwe medicijnen te creëren die zich richten op kankercellen of andere soorten zieke cellen.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van de vele manieren waarop CFSB in onderzoek wordt gebruikt. Dit platform heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de manier waarop we ziekten bestuderen en behandelen, en om nieuwe technologieën te creëren die de samenleving ten goede komen.