Desentrañando el misterio de la identidad celular con ingeniería de ADN

El algoritmo LSD enfatiza la respuesta activa de las células pulmonares.

El algoritmo del LSD enfatiza la respuesta activa de las células pulmonares (verde) Crédito: Matthias Schmitt, Laboratorio Gargiulo, Centro Max Delbrück.

Un nuevo programa informático ayuda a los científicos a diseñar materiales sintéticos

ADN
El ADN o ácido desoxirribonucleico es una molécula formada por dos largas hebras de nucleótidos enrolladas entre sí para formar una doble hélice. Es el material genético de los humanos y otros seres vivos. Casi todas las instrucciones genéticas para el desarrollo, funcionamiento y crecimiento están presentes. y reproducción Casi todas las células de nuestro cuerpo contienen el mismo ADN y la mayor parte del ADN se encuentra en el núcleo de la célula. En las mitocondrias no sólo se puede encontrar ADN (llamado ADN nuclear), sino también pequeñas cantidades de ADN. (Lo que es llamado ADN mitocondrial o ADNmt)

» data-gt-translate-attributes=»({«atributo///data-cmtooltip», «formato///html»})» tabindex=»0″ role=»link»>ADN Sección que indica el estado de la celda en tiempo real. Reportado por el laboratorio Gargiulo en

Contenido

Algoritmo para crear herramientas de ADN personalizadas

El programa de computadora se llama «Diseño lógico de ADN sintético legítimo» (LSD): los investigadores introducen genes conocidos y factores de transcripción asociados al estado celular concreto que quieren estudiar. Y el programa utiliza esta información para identificar segmentos de ADN (promotores y potenciadores) que controlan la actividad en la célula de interés. Esta información es suficiente para descubrir el estado de funcionamiento. Y los científicos no necesitan conocer las razones genéticas o moleculares precisas detrás del comportamiento celular. Sólo necesitan crear un sLCR.

Yuliia Dramaretska, estudiante de posgrado en el laboratorio de Gargiulo y coautora primera, dijo: El programa examina el genoma de un ser humano o de un ratón. Encontrar lugares donde es muy probable que se unan los factores de transcripción. Extrae una larga lista de secuencias de 150 pares de bases implicadas. y puede actuar como un promotor activo y potenciador de la condición que se está estudiando..

«Obviamente no es una lista aleatoria de esas regiones», dijo. «El algoritmo las clasifica y encuentra las que muestran de manera más efectiva el fenotipo que se desea estudiar».

como una bombilla dentro de una celda

Los científicos han podido crear una herramienta llamada La «región de control del locus sintético» (sLCR) incluye la secuencia generada seguida de un segmento de ADN que codifica una proteína fluorescente. “La sLCR es como una bombilla automática que puedes insertar en una célula. Esta lámpara sólo se encenderá en las condiciones que desees estudiar», dijo la Dra. Michela Cerresi, investigadora del laboratorio Gargiulo y coautora principal. El color de la «lámpara» se puede cambiar para que coincida con el estado. para que los científicos puedan observar bajo un microscopio de fluorescencia y conocer el estado de cada celda inmediatamente por su color «Podemos observar el color de la placa de Petri con nuestros ojos cuando aplicamos el tratamiento», dijo Serresi.

Los científicos han examinado la utilidad de un programa informático utilizándolo para detectar drogas.

SARS-CoV-2
El coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la síndrome respiratoria aguda grave era el nombre oficial de la cepa del virus que causa la enfermedad por coronavirus (COVID-19) antes de que se adoptara este nombre. Generalmente este nombre se llama 2019 nuevo coronavirus (2019-nCoV) nueva cepa de coronavirus o virus de Wuhan

» data-gt-translate-attributes=»({«attribute///data-cmtooltip», «format»: «html»})» tabindex=»0″ role=»link»>SARS-CoV-2 Células infectadas, como se publicó el año pasado en “

progreso cientifico
Avances científicos Es una revista científica de acceso abierto y revisada por pares. Publicado por la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS), se lanzó en 2015 y cubre una amplia gama de temas. Muchos en el campo de las ciencias naturales. incluyendo biología, química, ciencias de la tierra y ambientales, ciencia de materiales y física.

» data-gt-translate-attributes=»({«attribute///data-cmtooltip», «format///html»})» tabindex=»0″ role=»link»>Avances científicosTambién lo utilizaron para encontrar mecanismos implicados en un cáncer cerebral llamado glioblastoma. para el cual no existe una cura única

“Para encontrar combinaciones de tratamientos que funcionen para estados celulares específicos en el glioblastoma, No sólo es necesario comprender qué determina el estado de estas células, sino también qué determina el estado de estas células. Pero también es necesario poder ver esos estados cuando ocurren”, dijo el Dr. Matthias Jürgen Schmitt, investigador del laboratorio Gargiulo y coautor principal de la herramienta en el laboratorio para demostrar su valor.

Ahora imagina una célula inmune. que fueron diseñados en el laboratorio en terapia genética Para matar un tipo de cáncer. Cuando se inyecta en un paciente Es posible que no todas estas células funcionen según lo previsto. Algunos de ellos pueden ser potentes y otros pueden estar en condiciones anormales. El laboratorio Gargiulo utilizará este sistema para estudiar el comportamiento de estas sensibles terapias celulares anticancerígenas. Está financiado por el Consejo Europeo de Investigación. durante la producción “Con la cooperación adecuada Este método tiene el potencial de desarrollar tratamientos en áreas como el cáncer y las infecciones virales. e inmunoterapia”, dijo Gargiulo.

Referencia: “Diseño lógico de ADN sintético siguiendo reglas precisas para el seguimiento genético de la identidad celular y las transiciones de estado” por Carlos Company, Matthias Jürgen Schmitt, Yuliia Dramaretska, Michela Serresi, Sonia Kertalli, Ben Jiang, Jiang-An Yin, Adriano Aguzzi, Iros Barozzi y Gaetano Carjulo 5 de febrero de 2024 comunicación de la naturaleza.
doi: 10.1038/s41467-024-45069-6

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