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Cómo hackear una célula

El estudiante de posgrado Benjamín Weinberg trabajó con el Profesor Asistente Wilson Wong (BME) para construir una nueva plataforma que facilite apuntar y programar células de mamíferos como circuitos genéticos. Crédito de la foto: Wilson Wong El cuerpo humano está formado por billones de células, computadoras microscópicas que llevan a cabo comportamientos complejos de acuerdo con las señales que reciben entre sí y su entorno. Los biólogos sintéticos diseñan células vivas para controlar cómo se comportan convirtiendo sus genes en circuitos programables. Un nuevo estudio publicado por el Profesor Asistente Wilson Wong (BME) en Nature Biotechnology describe una nueva plataforma simplificada para identificar y programar células de mamíferos como circuitos genéticos, incluso complejos, de manera más rápida y eficiente. "El problema que los biólogos sintéticos están tratando de resolver es cómo les pedimos a las células que tomen decisiones y traten de diseñar una estrategia para tomar la decisión que queremos", dijo Wong. "Con estos circuitos, tomamos un enfoque de diseño completamente diferente y hemos creado un marco para que los investigadores se dirijan a tipos de células específicos y les hagan realizar diferentes tipos de cálculos, que serán útiles para desarrollar nuevos métodos de ingeniería de tejidos, investigación y diagnóstico de células madre aplicaciones, solo por nombrar algunas ". Históricamente, los circuitos genéticos diseñados se inspiraron en el diseño de circuitos en electrónica, siguiendo un enfoque similar utilizando factores de transcripción, proteínas que inducen la conversión de ADN a ARN, que es difícil de manejar porque es difícil predecir una cadena completamente nueva de código genético. Las células de mamíferos son especialmente difíciles de manejar porque son un entorno mucho más variable y expresan comportamientos altamente complejos, lo que hace que el enfoque de la electrónica en el diseño del circuito consuma tiempo en el mejor de los casos y no sea confiable en el peor de los casos. El enfoque de Wong usa recombinasas de ADN, enzimas que cortan y pegan trozos de secuencias de ADN, lo que permite una manipulación más específica de las células y su comportamiento. El resultado es una plataforma llamada "HOJA" o "lógica booleana y aritmética mediante escisión de ADN", que se refiere al lenguaje de la computadora con el que están programadas las células y los cálculos que pueden programarse para llevar a cabo. BLADE permitirá a los investigadores utilizar diferentes señales o entradas en un dispositivo optimizado para controlar las salidas o comportamientos de las células a las que se dirigen. "La idea era construir un sistema lo suficientemente simple y flexible como para personalizarlo en el campo para obtener los resultados deseados utilizando un diseño simple, en lugar de tener que reconstruir y volver a intentar un nuevo diseño cada vez", dijo Benjamin Weinberg, estudiante graduado en el laboratorio de Wong y primer autor en el papel. "Básicamente, con BLADE, puede implementar cualquier combinación de cálculos que desee en células de mamíferos. Para este documento en particular, es posible que no hayamos creado el comportamiento particular que necesita, pero queríamos ilustrar que con BLADE, debería ser capaz de construir el circuito que necesita para cumplir con el comportamiento que está buscando ". El documento publicado en Nature Biotechnology describe más de cien ejemplos de circuitos que se construyeron con éxito utilizando la plataforma BLADE. Weinberg señaló que los investigadores construyeron circuitos complejos de forma intencionada con funciones complicadas para ilustrar las posibilidades de usar su diseño, incluidos algunos que programan células humanas para sumar o restar números. Cargó los planes de diseño en un repositorio en línea de código abierto para que otros investigadores pudieran comenzar a descargar las herramientas para usar en sus proyectos de inmediato. Weinberg continuará perfeccionando la tecnología e incorporando en un programa de software para que sea aún más fácil de usar, mientras que Wong planea usar la plataforma para explorar aplicaciones de diagnóstico médico. "Antes de BLADE, cualquiera de estos circuitos habría tardado varios años en construirse y funcionar y luego habría que utilizar el método de prueba y error para que funcione de la manera que usted lo desee", dijo Wong. "He estado haciendo investigación en biología sintética durante 15 años y nunca había visto un circuito tan complejo funcionar en el primer intento como con esta plataforma. Estamos entusiasmados de poder llevarlo a cabo para que la gente pueda comenzar a usarlo, y nosotros". Estoy emocionado de ver qué se les ocurre ". Fuente: http://www.labmanager.com/news/2017/04/how-to-hack-a-cell?utm_campaign=Newsletter_LM_Monitor_2017&utm_source=hs_email&utm_medium=email&utm_content=50076487&_hsenc=p2ANqtz-_6HlMmWKm635YrQJ1nZqQrBQQqmT5PrG1TMAopHmlyZReHkz3x3wXfkLHq9xzMLDO0_Z1_evgEBRpaIR49EhhDiwI41Q&_hsmi=50076487
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