Ученый из Университета Вашингтона в Сент-Луисе разработал способ, позволяющий клеткам вести себя естественно при нестандартных обстоятельствах, что может быть полезно при исследованиях стволовых клеток, генной терапии и производства биотоплива. Майкл Брент, Генри Эдвин Север, профессор инженерии в школе инженерии и прикладной науки, разработал алгоритм, называемый NetSurgeon, который рекомендует удалять гены из генома клеток, чтобы заставить его нормально взаимодействовать в различной среде или условиях. Например, клетки дрожжей обычно производят много алкоголя, биотоплива, при питании сахаром, извлеченным из съедобных зерен кукурузы. NetSurgeon разработал генетические операции, которые заставили клетки производить больше алкоголя, когда их питали сахаром, полученным из несъедобных листьев и стеблей. "Дрожжи были спроектированы для того чтобы делать спирт из ксилозы, типа сахара, содержащегося в древесных частях растений, но они не очень хорошо с этим справляются", - говорит Брент. "Мы считаем, что проблема не в том, что они не могут сделать это, а в том, что они не хотят. Поэтому мы должны заставить их сделать это, используя тот же набор генов, который они используют, когда их питают сахаром из кукурузных зерен. "В конечном счете, мы хотим влиять на поведение клеток и то, как они реагируют," говорит Брент. "Один из способов реагирования - изменение структуры производимых ими частей клеток. Мы называем это 'техникой транскриптомы , потому что она меняет цепь управления для того, чтобы изменить производство многих частях сразу, а не сосредотачиваться на одной части за один раз". Исследовательская группа Брента фокусируется на регулировании сетей транскрипции, цепей управления, при котором клетки понимают свое положение и реагируют на него изменением производства белка из каждого гена. Основными компонентами этих сетей являются факторы транскрипции, или протеины, которые в свою очередь“включают или выключают ген”гены. "Если у вас есть стволовая клетка и вы хотите, чтобы она стала клеткой печени, то вам надо, чтобы ее гены“встряхнулись сверху вниз”, чтобы соответствовать уровням таковых в клетке печени", - говорит Брент. В то время как лаборатории Брента изучает то, как дрожжи реагирует на избыток сахара, этот метод может быть применен для любого организма. "Многие из этих схем существуют в клетках человека", - говорит он.