Bistabilna stikala so temeljni regulatorni elementi kompleksnih sistemov, od elektronike do živih celic. Načrtovana genetska preklopna stikala so bila zgrajena iz parov naravnih transkripcijskih represorji povezanih na tak način, da zavirata drug drugega. Kompleksnost inženirstva regulatornih vezja se lahko poveča z uporabo ortogonalnih regulatorjev transkripcije na osnovi. Osnovno preklopno stikalo na osnovi dveh represorjev, ki vsebuje domene TAL efektorjev, ni vzpostavil bistabilnosti v celicah sesalcev. To je izziv za inženiring bistabilnih stikal na temelju monomernih DNA vezavnih domen. Ta problem smo rešili z uvedbo pozitivne povratne zanke, sestavljene iz aktivatorja, ki temelji na istih vezavnih domenah kot represorji in tekmuje za isto operatorsko DNA mesto. Ta povezava je vzpostavila nelinearnost in epigenetsko bistabilnost. To načelo bo mogoče uporabiti za uporabo drugih monomernih DNA-vezavnih domen kot je CRISPR ter za uporabo za različne namene od reprogramiranja celic do izgradnje digitalnega biološkega spomina.
COBISS.SI-ID: 5564186
V prispevku smo opisali koncept načrtovane modularnosti, kar pomeni uporabo proteinskih domen, ki se lahko pripravijo v številnih variantah, s pomočjo katerih lahko pripravimo nove modularne strukture ali uvedemo celično logiko. Tovrstni modularni gradbeni elementi so dimerne obvite vijačnice za pripravo novih tipov proteinskega zvitja katerega definira topologija. Druga skupina modularnih gradnikov so DNA vezalni proteini na osnovi TALE domen, s pomočjo katerih smo pripravili ortogonalna NOR vrata ter bistabilno gensko stikalo.
COBISS.SI-ID: 5455130