Новая система позволяет точно регулировать уровень экспрессии синтетических генов

Инженеры Массачусетского технологического института разработали систему DIAL, которая позволяет точно контролировать уровень экспрессии синтетических генов в клетках. Этот метод решает давнюю проблему неравномерной выработки белков в клеточных популяциях.

Система работает путем изменения расстояния между промоторной областью и целевым геном. Чем больше ДНК-«спейсер» между ними, тем ниже уровень экспрессии гена. Исследователи добавили в спейсер сайты, которые можно вырезать с помощью фермента Cre-рекомбиназы, что позволяет «приблизить» промотор к гену и увеличить экспрессию.

«Мы достигли равномерного и стабильного контроля. Это очень важно для нас, поскольку отсутствие такого контроля ограничивало нашу способность создавать надежные системы в синтетической биологии», — говорит Кэти Гэллоуэй, старший автор исследования.

Система позволяет устанавливать четыре уровня экспрессии: «высокий», «средний», «низкий» и «выключено». В экспериментах исследователи успешно преобразовали фибробласты мыши в моторные нейроны, доставляя высокие уровни гена HRas^G12V.

Новая технология открывает возможности для более систематического изучения факторов перепрограммирования клеток и создания персонализированных генных терапий с точно контролируемыми уровнями белков.

Исследование опубликовано 13 октября 2025 года в журнале Nature Biotechnology.