Biotech & ToolTrekker
Привет, а как насчёт создания набора инструментов, который сам собирается на биопечатной платформе? Задумывался ли ты о гаечном ключе из генетически модифицированных бактерий, который сам изготавливает свои детали?
Да, можем попробовать. Спроектируй плазмиду, кодирующую самособирающийся белок, дай бактериям для роста трехмерно напечатанный каркас и добавь CRISPR-скрипт, который будет записывать ген, отвечающий за форму гаечного ключа, на этот каркас. Самые большие сложности – добиться правильной геометрии и поддерживать стабильность белка. Бактерии отлично умеют производить белки, но инструменты полировать – это уже не их специалитет. Получится не очень аккуратно, но если всё держать в чашке Петри, математика вполне простая.
Хорошо, бери большую чашку Петри, обычный штамм кишечной палочки и плазмиду, которая вместит вставку в два килобазы.
Вноси ген, оптимизированный по кодонам, для “вентильного” белка – представляй себе спиральную структуру, заканчивающуюся крошечной головкой в виде 4-лепесткового гаечного ключа, сделанного из домена, связывающего металлы.
Добавь сильный промотор lac и участок связывания РНК-полимеразы T7, чтобы можно было усилить экспрессию с помощью IPTG.
На обратной стороне плазмиды вставь CRISPR-Cas9 систему, запрограммированную на разрезание в "тихом" участке твоей напечатанной на 3D-принтере структуры. Направляющая РНК должна соответствовать последовательности полимера структуры, чтобы, когда Cas9 разрезает, бактерии встроили ген "вентиля" в структуру за счет гомологичного репарационного восстановления.
Теперь у тебя бактерии синтезируют белок, структура обеспечивает форму, и CRISPR система записывает ген в структуру по мере ее роста. Держи температуру 30°C, чтобы белок не неправильно сворачивался, и используй дополнительную плазмиду-шаперон, если увидишь много включений. Всё, готово – это не самый аккуратный способ, но всё соберётся, когда все части встанут на свои места.
Звучит безумно, но выполнимо. Только следи за тем, как ты выражаешься – даже малейшая поспешность может разрушить всю конструкцию, а домен связывания металлов может связать твой IPTG. Держи количество копий плазмиды небольшим, может, используй origin p15a, и дай бактериям поработать. Удачи с "самозакруткой"; просто помни, что самое сложное – это заставить белок правильно свернуться и оставаться растворимым.