کنترل الکترونیکی بیان ژن و رفتار سلولی در باکتری E.coli
محققان یک دستگاه الکتروژنتیک ساده ارائه داده‌اند که از بیومولکول‌های ردوکس (اکسایش-احیا) برای انتقال اطلاعات الکترونیکی به سلول‌های باکتریایی مهندسی شده استفاده می کند.
باکتری‌ها، مانند ما، راه‌هایی برای تشخیص استرس اکسیداتیو و پاسخ مناسب به آن دارند. وضعیت اکسایش و احیا بیومولکول‌های ردوکس، همانند شرایط اکسیداتیو، با سیگنال های الکتریکی تغییر کرده و بیان ژن‌ها را تنظیم می‌نمایند. این دستگاه از یک الکترود و سلول‌های مهندسی شده برای کنترل این موضوع که “ژن‌ها چه وقت و چطور بیان شوند” استفاده می‌کند.
پژوهشگران به مدت طولانی از دستگاه‌های میکروالکترونیک تعبیه شده با اجزای بیولوژیک، مانند تکنولوژی‌های پربرون داد توالی‌یابی DNA استفاده کرده‌اند. اما چنین وسیله‌ای پتانسیل‌های بیشتری دارد. وسایل الکترونیکی راه و رسم زندگی ما را تغییر داده‌اند. تلاش‌های بسیاری صورت پذیرفته تا این وسایل بتوانند با حیات ارتباط برقرار کنند. تا کنون دانشمندان توفیق بسیار کمی در انتقال اطلاعات از دنیای الکترونیک به دنیای زنده داشتند اما این پژوهش این مهم را میسر کرده است. چنین توانمندی‌هایی ایجاد دستگاه های الکترونیکی قادر به هدایت سیستم ایمنی را نوید می‌دهد. دستگاه هایی که سبب شوند بهتر با سرطان بجنگیم و یا پاسخ‌های التهابی بدنمان را به سمت التیام سوق دهیم.
بر خلاف تلاش‌های قبلی در زیست‌شناسی مصنوعی، در این پروژه از حداقل برنامه‌ریزی‌های مجدد سلولی برای بهره‌بردن از مزایای واکنش‌های اکسایش و احیای طبیعی استفاده شده است.
امید است این دستاورد جدید، گامی برای پر کردن شکاف های ارتباطی بین میکروالکترونیکس و سیستم های زنده باشد.
ترجمه: محمد رضازاده
