Celle programmabili: innovazione nel design dei circuiti genetici con tecniche avanzate di RNA

RomeIl team del Professor Jongmin Kim presso POSTECH sta lavorando per migliorare la precisione e la combinazione dei circuiti genetici. Hanno sviluppato un nuovo strumento chiamato 'Elemento di Accoppiamento Traslazionale Sintetico (SynTCE)' che facilita il controllo dei segnali RNA nel processo di espressione genica. Questa tecnologia ha il potenziale per rivoluzionare campi come la medicina e le scienze ambientali.

SinTCE rappresenta un miglioramento rispetto agli strumenti RNA più vecchi, che soffrivano spesso di problemi di interferenza e capacità di codifica limitata. Il metodo utilizzato è simile alla regolazione genica naturale, noto come 'accoppiamento traduzione', per sincronizzare la traduzione di diversi geni, aumentando così sia l'accuratezza che l'efficienza del processo. Questo avanzamento consente di integrare circuiti genetici a densità più elevate rispetto al passato, portando a risultati significativi.

• Terapie cellulari personalizzate: Creazione di cellule su misura per specifiche patologie con effetti collaterali ridotti al minimo.
• Biorisanamento: Modificazione di microrganismi per degradare in modo mirato gli inquinanti ambientali.
• Produzione di biocarburanti: Accelerazione dello sviluppo di organismi capaci di produrre energia in modo efficiente.

SynTCE permette un controllo preciso sulla produzione delle proteine nella fase iniziale, aprendo la strada a nuove applicazioni. Un esempio è il "contenimento biologico", dove questa tecnica può individuare cellule nocive, offrendo nuove opzioni terapeutiche. Inoltre, può indirizzare proteine verso posizioni specifiche all'interno delle cellule, aumentando il valore pratico degli organismi ingegnerizzati.

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Questo nuovo approccio potrebbe migliorare i sistemi di calcolo a RNA, consentendo a una singola molecola di RNA di gestire simultaneamente più input e output. Ciò rende i circuiti genetici più complessi e utili, aprendo la strada a sistemi di bio-computing più avanzati.

Sostenuta da diverse rinomate organizzazioni di ricerca, l'iniziativa mette in evidenza l'importante ruolo della Corea nello sviluppo della biotecnologia. Superando le sfide passate nel design dei circuiti genetici, SynTCE dimostra cosa si possa realizzare quando l'ingegneria biologica precisa si unisce alle nuove tecnologie dell'RNA. Con applicazioni in medicina, scienze ambientali e biotecnologia industriale, la scoperta del Professor Kim rappresenta non solo un traguardo scientifico, ma anche uno strumento potente che potrebbe contribuire a creare un futuro più sostenibile e sano.