Так называемые генетические переключатели дают возможность контролировать, какой ген экспрессируется в клетке и какие функции имеет клетка: гены можно включать и выключать, что позволяет нам «программировать» клетки. Экспрессия гена состоит из двух этапов: сначала генетический материал в форме дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) транскрибируется в рибонуклеиновую кислоту (РНК), которая затем транслируется в последовательность белка в клетке. Предыдущие генетические переключатели в основном влияют на первый шаг в этом процессе, изменяя экспрессию с помощью так называемого фактора транскрипции. «Системы, основанные на факторе транскрипции, в основном очень эффективны, однако есть некоторые недостатки: необходимо тщательно сбалансировать концентрацию фактора транскрипции, что означает, что эти системы не работают так же хорошо в вирусных системах, чье размножение подвержено влиянию большие колебания ", — поясняет Йорг Хартиг.
Вместе со своим исследовательским подразделением биохимику из Констанца удалось разработать искусственные переключатели РНК, на которые не влияют такие колебания, поэтому их также можно использовать для контроля, например, несколько вирусов. «Наши искусственные переключатели РНК не нуждаются в таких факторах транскрипции. Это делает систему более простой и точной, поскольку контроль осуществляется на уровне РНК: наши переключатели являются частью РНК, кодирующей белок», — объясняет Хартиг.С помощью этого переключателя теперь можно контролировать и онколитические вирусы, что открывает большие возможности для исследований рака: онколитические вирусы специально атакуют раковые клетки и уничтожают их.
Генетический переключатель Хартига — это средство безопасности при использовании онколитических вирусов, предотвращающее выход из-под контроля размножения вирусов.Контроль онколитических вирусов — не единственное возможное применение генетического переключателя Хартига. «Наши переключатели удивительно универсальны.
Высокая модульность РНК-переключателей позволяет нам использовать их в большом количестве организмов, например, в вирусах, бактериях, дрожжах или клетках млекопитающих», — добавляет Хартиг.