Специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) усовершенствовали репрессилятор — искусственную модель генной цепи, которая поможет создавать клетки, способные доставлять лекарства прямо в нужный орган точно по расписанию. Репрессилятор представляет собой замкнутую цепь из 3 генов, сочетание которых в природе не встречается — первый подобный инструмент был создан 25 лет назад.
Как сообщает ТАСС, исследователи добавили в модель вероятностный алгоритм, который учитывает случайные события на молекулярном уровне: появление и разрушение молекул белка в живой клетке происходят в непредсказуемые моменты времени. Теперь расчёты модели максимально приближены к тому, что в реальности происходит внутри клетки. Точность прогнозов также повышена за счёт учёта времени производства белка и количества молекул в клетке.
«Ученые ПНИПУ впервые создали модель, которая позволяет более достоверно описать процессы, происходящие в реальных клетках. Это поможет проектировать надежные генетические программы», — сообщили в пресс-службе университета. В медицинском отношении разработка открывает возможность создавать клетки, которые сами вырабатывают инсулин и выбрасывают его в кровь короткими импульсами по мере необходимости, а не непрерывно, или ритмично доставляют обезболивающие вещества прямо в нужный орган.
Принципиально важен и новый взгляд на роль случайных процессов в клетке. Раньше инженеры стремились подавить эти «случайности», считая их помехой. Однако, как выяснилось, именно они помогают генам быстрее синхронизироваться — работать строго по очереди. Это объясняет, почему реальные клетки справляются с настройкой быстрее, чем предсказывали прежние модели.