Los investigadores han simplificado radicalmente el método para la síntesis de proteínas libres de células CFPS, una técnica que podría convertirse en fundamental para la investigación médica.
Sintetizar proteínas es esencial para múltiples tipos de investigación farmacéutica y genética. Durante años, las proteínas solo podían sintetizarse dentro de las células vivas. CFPS proporciona la capacidad novedosa de biosintetizar proteínas en un tubo de ensayo en cuestión de horas sin la necesidad de células vivasEste proceso proporciona un nuevo nivel de control sobre la producción de proteínas, una bendición increíble para los investigadores que realizan pruebas de alto rendimiento, construcción de biosensores, ingeniería metabólica y más.
"Esta biotecnología aprovecha el código genético en un tubo de ensayo, proporcionando acceso directo a la maquinaria biológica que tradicionalmente está encerrada dentro de la célula", dijo Javin Oza, profesor de bioquímica en Cal Poly, San Luis Obispo. "Esto permite a los científicos e ingenierospara hacer vacunas y proteínas terapéuticas, y realizar pruebas de diagnóstico a pedido en el laboratorio o en el campo. En el aula, CFPS permite a los estudiantes aprender sobre el código genético de una manera basada en la investigación ".
Si bien la aceptación de CFPS como una tecnología prometedora ha crecido sustancialmente en las últimas dos décadas, todavía sufre algunas limitaciones debido a la dificultad y el costo de implementar la técnica.
Como se informa en el Revista de experimentación visualizada , un grupo de investigadores de Cal Poly dirigido por Oza y la colaboradora Katharine Watts han desarrollado un método para hacer que el CFPS sea ampliamente accesible. Las principales ventajas de la nueva técnica son la velocidad, la rentabilidad y una configuración de reacción mucho menos compleja en comparación con otrasSistemas CFPS. Para reducir aún más las barreras para que los científicos adopten este método, la publicación incluye una guía de video para implementar el nuevo procedimiento.
"Este protocolo simplifica y aclara los métodos para implementar la síntesis de proteínas libres de células por parte de no expertos", dijo Oza. "Un mejor acceso a estos métodos ayudará a democratizar la plataforma y su amplio conjunto de aplicaciones".
La nueva técnica requiere solo capacitación básica de laboratorio para que los nuevos usuarios implementen CFPS en sus laboratorios, desde el crecimiento celular y la preparación de extractos hasta las reacciones de síntesis de proteínas in vitro. Los investigadores desarrollaron premezclas de reactivos que reducen en gran medida la probabilidad de error durante la configuración yaumentar la probabilidad de una reacción exitosa. Estos reactivos químicos y biológicos son estables y pueden soportar múltiples ciclos de congelación-descongelación. En el documento, los investigadores también identifican e informan las variables que impactan significativamente la implementación exitosa de CFPS y las variables que los nuevos usuarios deberíanoptimizar para reacciones exitosas
El procedimiento simplificado es funcionalmente comparable a los métodos más técnicos utilizados anteriormente y se puede utilizar para seleccionar productos de proteínas más rápidamente, lo que aumenta en gran medida el número de pruebas que se pueden ejecutar en un período de tiempo determinado. Esta capacidad respalda esfuerzos de investigación sofisticados, comocomo genómica funcional e ingeniería metabólica.
"En nuestra colaboración, estamos empleando el método simplificado de CFPS para sintetizar e diseñar megaenzimas complejas, que tradicionalmente son difíciles de expresar", dijo Watts, también profesor de bioquímica de Cal Poly. "El uso de CFPS permite mucho másciclos rápidos de diseño-construcción-prueba para diseñar estas mega enzimas "
Además de la investigación primaria, el nuevo método CFPS se puede utilizar como una herramienta educativa en las aulas de la escuela secundaria y de pregrado. Cuando se empaqueta para uso educativo, brinda a los estudiantes la oportunidad de involucrarse con la genética en un entorno de aprendizaje práctico.
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Materiales proporcionado por Universidad Politécnica del Estado de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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