Van een doormidden geknipt eiwit kun je een logische AND-schakeling maken voor de aansturing van een micro-organisme. Een handige component voor de synthetische biologie, meldt PNAS.

Het eiwit in kwestie heet T7 RNA polymerase. Het is afkomstig uit een bacteriofaag en het bevordert de expressie van bepaalde genen, die het herkent aan de hand van een inleidende DNA-sequentie.

Dat T7 RNAP een natuurlijk breekpunt vertoont tussen de aminozuurbouwstenen 179 en 180, was eerder bij toeval ontdekt toen iemand het eiwit probeerde op te zuiveren. Vervolgens bleek dat de natuurlijke eiwitfunctie in vitro terugkomt wanneer beide helften tegelijk aanwezig zijn.

Nieuw onderzoek heeft nu geleerd dat dit ook in vivo werkt, om precies te zijn in E.coli. En dat het ook werkt als je de DNA-codes voor beide helften afzonderlijk van elkaar in de bacterie monteert: de stukken eiwit vinden elkaar vanzelf. Het gaat niet zo efficiënt als in aanwezigheid van eiwit-uit-één-stuk, maar werken doet het.

De AND-schakeling ontstaat vervolgens wanneer je de productie van elke helft laat afhangen van een externe factor. In dit geval wordt de ene helft alleen aangemaakt wanneer de suiker lactose aanwezig is, terwijl de andere alleen ontstaat in aanwezigheid van arabinose.

En als je vervolgens de code voor een van beide helften subtiel verandert, kun je deze AND-schakeling ook nog op een andere DNA-sequentie laten reageren, zodat hij een ander gen aanzet.

Het zou bijvoorbeeld handig kunnen zijn wanneer je zo’n bacterie wilt inzetten voor industriele doeleinden. Dan kun je hem als het ware laten inspelen op veranderingen in de samenstelling van zijn voeding.

bron: PNAS