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Em inglês, “to switch” significa mudar, trocar ou alternar. E na Biologia Sintética, um “switch” representa um mecanismo de controle, uma espécie de interruptor biológico projetado para ativar ou desativar funções específicas em resposta a estímulos. Da mesma forma, em “Monthly Switch”, exploraremos diversos temas a cada mês, alternando entre diferentes áreas da SynBio. E é exatamente isso que buscamos oferecer, um espaço que será como um interruptor, ligando novos conhecimentos e desligando as barreiras do familiar.

Para o mês de maio, daremos uma olhada em um artigo publicado por pesquisadores da Universidade Federal do Paraná.

Control of Gene Expression With Quercetin-Responsive Modular Circuits

Fernanda Miyuki Kashiwagi, Brenno Wendler Miranda, Fabio de Oliveira Pedrosa, Emanuel Maltempi de Souza e Marcelo Müller-Santos.

O artigo aborda o controle da expressão gênica por meio de circuitos modulares responsivos à quercetina, explorando a utilização de reguladores transcricionais ativados por metabólitos vegetais para manipular a expressão gênica em bactérias.

QdoR é um fator transcricional encontrado em Bacillus subtilis que atua como um regulador negativo da expressão de genes, é responsivo à presença do flavonoide quercetina.

          • Os circuitos genéticos sensíveis à quercetina foram montados, com a expressão de QdoR modulada por promotores de diferentes forças de transcrição;

          • As culturas de E. coli foram induzidas com diferentes concentrações de quercetina para ativar os circuitos genéticos;

          • A expressão dos genes reportadores (GFP e RFP) controlados pelos circuitos foi medida por meio de citometria de fluxo ou leitor de placas de fluorescência;

          • Os níveis de expressão dos genes reportadores foram comparados entre as cepas com diferentes níveis de expressão de QdoR e em resposta a diferentes concentrações de quercetina.

Quais são os resultados e perspectivas?

          • Os circuitos controlados por QdoR foram construídos em plasmídeos com alto número de cópias e apresentaram boa reprodutibilidade e estabilidade;

          • Apenas um dos promotores regulados por QdoR funcionou bem em E. coli, permitindo a construção de outros circuitos induzidos por quercetina;

          • Modulação da expressão de QdoR com promotores constitutivos de diferentes forças de transcrição, resultou em baixos níveis de expressão quando QdoR foi altamente expresso e vice-versa;

          • A pesquisa sugere que esses circuitos têm potencial para aplicações biotecnológicas, como o desenvolvimento de sistemas de regulação gênica em resposta a compostos naturais. Por exemplo, para controlar a expressão genética em bactérias associadas a plantas.

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