By Admin
Di bawah mikroskop, bakteri mulai membagi normal, dua sel menjadi empat, lalu delapan dan seterusnya. Tapi kemudian sel-sel individual mulai "bermunculan," seperti sirkus balon diserang oleh dart.
Fenomena, yang terkejut bioengineers Duke University yang diambilnya pada video, ternyata menjadi sebuah contoh kejadian yang lebih umum yang harus dipertimbangkan oleh para ilmuwan menciptakan hidup, sirkuit sintetik dari bakteri. Bahkan ketika diberi perintah yang sama, tidak ada dua sel akan berperilaku sama.
Para peneliti percaya ini kebetulan menemukan sebuah sirkuit yang mereka sebut "ePop" dapat membantu meningkatkan efisiensi dan daya masa depan sirkuit biologi sintetis.
sirkuit sintetik dibuat oleh genetik mengubah koloni bakteri untuk menghasilkan berbagai protein yang berguna, enzim atau bahan kimia dalam cara yang terkoordinasi. Rangkaian bahkan dapat diprogram kembali untuk memberikan berbagai jenis obat atau untuk selektif membunuh sel kanker. Para ilmuwan di bidang biologi sintetik muncul telah beroperasi berdasarkan asumsi bahwa ketika potongan identik rekayasa DNA - dikenal sebagai plasmid - dimasukkan ke dalam sel, setiap sel akan bereaksi dengan cara yang sama.
"Di masa lalu, ahli biologi sintetik sering diasumsikan bahwa komponen-komponen sirkuit akan bertindak dengan cara yang diprediksi setiap kali dan bahwa sel membawa rangkaian hanya akan berfungsi sebagai reaktor pasif," kata Lingchong Anda, asisten profesor teknik biomedis dan anggota Duke Institute for Genome Sciences & Kebijakan. "Pada intinya, mereka telah mengambil pandangan sirkuit-sentris untuk desain dan proses optimasi gagasan ini sangat membantu dalam membuat proses desain lebih nyaman.."
Tetapi sel-sel dalam penelitian ini tiba-tiba mulai muncul ketika koloni mencapai kepadatan tertentu sel karena konsekuensi yang tidak diinginkan untuk memperkenalkan plasmid.
Biokimia mahasiswa pascasarjana Philippe Marguet mengatakan tim peneliti melihat banyak faktor untuk mencoba untuk menjelaskan bagaimana bakteri merasakan ukuran koloni mereka. "Pada akhirnya, ternyata bahwa jumlah (salinan) plasmid meningkat dengan kepadatan sel ini adalah link penting yang memungkinkan untuk merasakan kepadatan sel mereka dan untuk bunuh diri pada kepadatan yang cukup tinggi.."
"Kami berlari model komputer dan eksperimen untuk menunjukkan bahwa ini memang kasus ini," kata Marguet. "Hasil kami menggarisbawahi pentingnya jumlah plasmid dan dampak potensial dari interaksi tersembunyi pada perilaku rangkaian gen rekayasa."
Hasil percobaan tim ini dipublikasikan secara online 9 Agustus di jurnal PLoS One.
Peneliti dapat memprogram ulang populasi bakteri genetik untuk mengarahkan tindakan mereka dalam banyak cara yang sama bahwa sebuah program komputer mengarahkan komputer. Dalam analogi ini, plasmid adalah perangkat lunak, sel komputer. Salah satu plasmid memberitahu sel untuk bunuh diri jika jumlah sel dalam suatu populasi terlalu tinggi.
Namun, di sirkuit ePop, yang memanfaatkan umum Escherichia coli (E. Coli) bakteri, kematian sel, atau komentar, berlangsung tanpa gen bunuh diri. Para peneliti percaya bahwa ketika plasmid dimasukkan ke dalam bakteri, dapat dinyatakan pada tingkat yang berbeda dalam sel yang berbeda. Ketika di-disajikan dalam sebuah sel tertentu, itu mengarah ke sel kepunahan. Ketika cukup sel sangat terpengaruh, populasi sel dalam koloni berkurang.
"Mungkin pertemuan kondisi untuk amplifikasi plasmid signifikan tidak terlihat dalam percobaan sebelumnya," kata Anda. "Dalam hal ini, dapat ePop berharga sebagai probe fisiologi sel untuk mengetahui apa yang lingkungan dan genetik kondisi menyebabkan amplifikasi ini. Sebagai penyelidikan, ePop memiliki keuntungan yang mudah diamati dan sangat sensitif dan memiliki kemampuan untuk memberikan baru informasi tentang interaksi yang kompleks antara plasmid dan sel inang. "
Tujuannya, Anda berkata, adalah untuk sampai ke titik di mana para ilmuwan memiliki pemahaman yang lengkap dari setiap komponen dari sebuah sirkuit, sehingga ketika suatu plasmid baru ditambahkan, semua efek yang dapat diamati.
Percobaan didukung oleh National Science Foundation, National Institutes of Health dan Daud dan Lucille Packard Fellowship. Duke Yu Tanouchi, Eric Spitz dan Cameron Smith juga anggota tim peneliti.
© 2010 Kantor Berita & Komunikasi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar