Программное обеспечение помогает синтетическим биологам настраивать производство белков
Программа, разработанная синтетическим биологом из Университета Пенсильвании, может предоставлять биотехнологическим компаниям генетические планы для превращения бактерий в молекулярные фабрики, способные производить всё — от биотоплива до лекарств.
Программа, называемая DNA-компилятором, создаёт синтетические последовательности ДНК для управления производством белков внутри простых организмов. По словам разработчика, сужение выбора точных генетических планов из миллиардов возможных комбинаций последовательностей сэкономит компаниям деньги и время.
Как это работает:
- ДНК служит генетическим шаблоном для создания матричной РНК (mRNA).
- Транспортная РНК доставляет аминокислоты — компоненты белков.
- Программа предсказывает, с какой скоростью организм будет производить конкретный белок.
- Она также может проектировать новые последовательности ДНК, чтобы увеличить или уменьшить производство белка в широком диапазоне и найти оптимальные скорости.
Режимы работы программы:
- Режим анализа: инженеры вводят строку букв A, T, G, C (аденин, тимин, гуанин, цитозин), представляющую молекулу ДНК. Программа вычисляет, какой белок будет произведён и в каком количестве.
- Режим проектирования: инженеры выбирают желаемую скорость производства белка в организме, а программа оптимизирует синтетическую последовательность ДНК для достижения этой скорости.
Применение: Синтетические последовательности ДНК будут играть важную роль в различных отраслях — от медицины до производства. Например, индустрия биотоплива заинтересована в максимизации производства белков для оптимизации метаболизма, что критически важно для рентабельности.