建筑工具包与生物学

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研究生Matthew Verosloff.当他在河边倾斜他的身体时,一只手臂悬挂在河边。他的自由臂与试管伸出杆,以收集水样。他在哥斯达黎加逃离了芝加哥的寒冷寒冷。这是阳光明媚的,这是温暖的,他应该在度假,但他的实验室工作以某种方式跟随他的距离。一个图纸设备的盒子躺在附近的地面上,附近包含用于测试水质的工具。

卡图中的水在哥斯达黎加,饮酒不安全,特别是在多年的跨度。它有太多的氟化物可以分解牙齿和骨骼。这种效果被称为氟中毒。我们很少找到担心在美国这种可能性的时候,因为我们的案例是完全相反的:氟化物被添加到我们的自来水中,它应该改善我们的牙科卫生。在Cartago中,Verosloff正在使用在实验室中设计的生物工具来测试水质朱利叶斯运气在西北www.18luck.inf大学感觉和报告水中的污染物。这些工具恰当地命名为生物传感器。它们作为在试管中包含的生物反应,其需要一滴水以激活。它们便宜,快速,易于使用,运气实验室设计了一个用于测试不安全的氟化物。

Verosloff将一滴水从河水中加入试管。在一个小时内,反应对水中的氟化物反应并变黄。

测试工作。

这些反应使用的创新成分是称为RNA的生物分子。虽然DNA的四个构建块分子连接成两个单独的长股,但是像扭曲的拉链一样,RNA仅由这些股线中的一种。代替DNA形式的有组织和可预测的扭曲,单链RNA具有柔韧性折叠成更难以预测的结构的复杂缠结。一些RNA可以折叠成核糖开关的结构:RNA(代表核糖核酸)和“-Switch”,因为它可以打开或关闭基因。结构折叠的方式创造了一个口袋,这是特定分子适合的完美匹配。氟化物生物传感器使用拟合氟分子形状的riboswitch。

然后有“切换”部分。

生物学在细菌中将这种riboswitch进化为防御机制。当细菌中有氟化物时,它适合它匹配的riboswitch结构。一旦它配合,RNA就会通过“切换”在基因上进行响应。具体而言,它切换对控制细菌泵泵的基因。其他运气实验室的其他成员,亚当银人Walter Thavarajah.,从生物学中借来了这个RNA,并进行了轻微的调整。他们已经完成了它们而不是打开氟化物泵的基因而不是打开基因工程师氟化物核糖开关打开基因的黄色产生蛋白质。当你看到黄色时,riboswitch已经感知并反应氟化物。

开发使用RiboSwitch的工具以超越实验室申请令人兴奋的进步,但仍有很大遗憾的是理解。除了氟化物核糖开关外,还有天然藻类遍布整个细菌。他们中有多少工作,例如他们如何折叠以感知他们的特定分子以及它们如何转换他们的基因,在很多方面仍然是神秘的。

在西北大学的运气实验室熟悉的墙壁内,www.18luck.inf我自己的研究,我试图了解制作riboswitch工作的品质。他们的复杂结构以及它们如何折叠到它们中可以遇到纠结的混乱,就像当你把它们拉出口袋时,像打结的耳机一样。但正如我们更多地研究它们的那样,我们已经意识到他们无处可以像混乱而随意一样,因为它们可能最初似乎。RNA如何折叠,某种类型的潜在模式,生物学已经花费了数百万年的时间,以便确实需要做的事情。一路上,我们了解如何设计基于RNA的生物传感器的细节也是小拼图,我们将拼凑在一起,以揭示这种模式如何在生物学工作中的较大图像。我们可以从这些知识中学到尝试设计更好,更通用的RNA生物传感器,以感受到氟化物的更多。

除了收集水样,运气实验室通常以可预测的方式达到日常活动。我们展示了实验室,在一副手套上滑动,抓住移液器,并开始在下一个项目上工作。弄清楚新的riboswitch如何工作?设计一种新的生物传感器?这一切都以RNA管开始。

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