Международная группа ученых под руководством профессора Джанлуки Сантарелли из Миланского технологического института совместно с коллегами из Университета Осло разработала инновационную версию биологических часов с повышенной точностью. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science.
Биологические часы в живых организмах всегда вызывали восхищение ученых своей удивительной точностью. В 2000 году исследователи впервые создали искусственную систему – репрессилятор, имитирующую природные механизмы отсчета времени на клеточном уровне.
Принцип работы репрессилятора основан на взаимодействии трех белков-репрессоров. Каждый из них блокирует синтез следующего белка в цепочке, создавая циклическую систему. Для визуализации процесса ученые встроили в конструкцию ген флуоресцентного белка, позволяющий наблюдать колебания под микроскопом.
«Предыдущие версии репрессилятора страдали от нестабильности циклов. Мы разработали комплексное решение для повышения точности системы», – поясняет профессор Сантарелли.
Команда исследователей предложила революционный подход: они модифицировали структуру белков-репрессоров, оптимизировали их взаимодействие с ДНК и усовершенствовали систему деградации белков. В результате удалось сократить погрешность колебаний с 35% до рекордных 14%.
«Наше достижение открывает новые перспективы в синтетической биологии и может найти применение в медицине, например, для создания систем точной доставки лекарств», – подчеркнул норвежский соавтор исследования.
