Một công nghệ đột phá trong lĩnh vực sinh học tổng hợp vừa được công bố bởi nhóm nghiên cứu của Giáo sư Jongmin Kim thuộc Đại học Khoa học và Công nghệ Pohang (POSTECH), Hàn Quốc. Công nghệ mới mang tên "Yếu tố Ghép nối Dịch mã Tổng hợp" (Synthetic Translational Coupling Element - SynTCE) hứa hẹn mang lại bước tiến quan trọng trong việc thiết kế và điều khiển mạch gen tổng hợp.
Nghiên cứu này được thực hiện bởi Giáo sư Kim cùng hai nghiên cứu sinh Hyunseop Goh và Seungdo Choi, tập trung vào việc nâng cao độ chính xác và mật độ tích hợp của các mạch gen trong sinh học tổng hợp. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí quốc tế uy tín "Nucleic Acids Research".
Trong sinh học tổng hợp, các nhà khoa học thường sử dụng hệ thống "operon đa cistron" - một cơ chế cho phép nhiều gen được biểu hiện đồng thời để tạo thành phức hợp protein và thực hiện các chức năng đặc biệt. Tuy nhiên, việc thiết kế chính xác các mạch gen phức tạp đòi hỏi phải giảm thiểu sự can thiệp giữa các thành phần sinh học và tăng mật độ mã hóa để tích hợp mạch gen hiệu quả.
Điểm đột phá của công nghệ SynTCE là khả năng bắt chước cơ chế "ghép nối dịch mã" tự nhiên trong operon. Cơ chế này cho phép quá trình dịch mã của các gen phía trước ảnh hưởng đến hiệu quả dịch mã của các gen phía sau. Bằng cách tích hợp kiến trúc SynTCE vào hệ thống tính toán RNA, nhóm nghiên cứu đã tạo ra được một hệ thống có khả năng điều khiển đồng thời nhiều đầu vào và đầu ra trong một phân tử RNA duy nhất.
"Công nghệ này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc thiết kế mạch gen phức tạp và chính xác," Giáo sư Kim chia sẻ. "Chúng tôi hy vọng thiết kế mới này sẽ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như liệu pháp tế bào tùy chỉnh, vi sinh vật xử lý môi trường, và sản xuất nhiên liệu sinh học."
Ứng dụng đặc biệt quan trọng của SynTCE là trong công nghệ kiểm soát sinh học, cho phép loại bỏ có chọn lọc các tế bào mục tiêu và điều khiển protein đến các vị trí được lập trình trong tế bào. Điều này mở ra triển vọng mới trong việc kiểm soát chức năng sinh học một cách chính xác.
Nghiên cứu này nhận được sự hỗ trợ từ nhiều tổ chức, bao gồm Viện Kế hoạch và Đánh giá Công nghệ Thực phẩm, Nông nghiệp và Lâm nghiệp, Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Hàn Quốc, và nhiều đơn vị khác.
-----
Thông tin công bố:
Comments