Politeknik TNI-AD
Rubrik : Artikel
Peneliti Kembangkan Tools CAD Sistem Rekayasa RNA
2015-09-28 11:05:37 - by : Msuhari


Peneliti Kembangkan Tools CAD Sistem
Rekayasa RNA


 



 



JurnalScience - Komputer yang di padukan
dengan Desain Tools (CAD) yang memungkinkan untuk membuat sirkuit
terpadu akan segera hadir untuk membantu para ilmuan Biologi. Para peneliti di
bioenergi US Departement of Energy (DOE) dan JBEI telah mengembangkan Jenis CAD
model dan simulasi untuk molekul RNA yang memungkinkan para insinyur komponen Biologis untuk mengendalikan ekspesi genetik pada mikroba. Hal ini memiliki potensi
besar untuk pengembangan penelitian mikroba berbasis produksi yang
berkelanjutan menuju penemuan biofule, biodegradable plastics, Obat terapi dan
sejumlah lainnya yang berasal dari petrokimia.



 



Dikarenakan sistem biologis yang menunjukkan kompleksitas fungsional di
berbagai skala, maka timbul sebuah pertanyaan besar yaitu apakah ada alat yang
mampu untuk mendesain secara efektif dan dapat meningkatkan ukuran dan
kompleksitas sistem mikroba untuk memenuhi kebutuhan yang lebih spesifik, "
Kata Jay Keasling, Direktur JBEI." Pada penelitian ini di tetapkan landasan
untuk mengembangkan platfrom CAD untuk merancang sistem kontrol yang kompleks
berbasis RNA yang dapat memproses informasi seluler dan program ekspresi dari
jumlah yang sangat besar, dan mungkin yang lebih penting adalah kami telah
menyediakan kerangka kerja untuk mempelajari fungsi-fungsi RNA dan menunjukkan
potensi menggunakan pemodelan biokimia dan biofisik untuk mengembangkan
strategi desain rancang bangun yang teliti".


 



Penelitian ini berdaskan pada makalah yang berjudul "Model-driven
engineering of RNA devices to quantitatively-program gene expression."
Ditulis oleh Keasling dan di bantu oleh James Carothers, Jonathan Goler dan
Darmawi Juminaga
.


 




Biologi sintetik adalah bidang ilmu ilmiah yang muncul di mana perangkat
biologis baru untuk merancang bangun seperti molekul, sirkuit genetik atau sel,
atau sistem biologi yang ada seperti mikroba. Tujuan utama nya adalah untuk
menghasilkan produk kimia yang berharga dari bahan yang sederhana, murah dan
terbarukan secara berkelanjutan. Seperti disiplin ilmu teknik lainnya, CAD
Tools untuk simulasi dan merancang fungsi global berdasrkan prilaku komponen lokal
yang sangat penting untuk membangun perangkat sistem bilogis yang kompleks.
Sampai saat penelitian ini dikerjakan Tool yang yang masih sangat terbatas.
Tools CAD untuk Biologi sintetis akan menyaingi tools yang di temukan dalam
disiplin ilmu teknik yang lebih maju.


 




Keasling dan kawan-kawan berfokus pada pendekatan desain driven mereka pada
urutan RNA yang dapat melipat dan mampu membentuk desain tiga dimensi yang
rumit, yang disebut ribozim dan aptazymes. Contoh dapat mengkatalisis reaksi
dan bertindak untuk mengendalikan ekspresi gen dalam bakteri, ragi dan sel
mamalia. Dengan menggunakan model mekanistik fungsi biokimia dan simulasi
biofisik kinetik dari lipatan RNA. Model dan strategi desain kemudian
diverifikasi dengan membangun 28 perangkat ekspresi genetik. Saat di uji
perangkat ini menunjukkan hasil yang baik dimana 94% korelasi antara tingkat
gen yang diprediksi dan diukur ekspresi.


 




Sementara penelitian ini difokuskan pad E.Coli dan Produksi mikroba
biofule, mereka percaya bahwa konsep mereka juga dapat digunakan untuk fungsi
pemograman ke dalam sistem mamalia dan sel. " Kami baru saja memulai proyek
penelitian untuk menyelidiki bagaimana kita dapat menggunakan pendekatan
merancang RNA berbasis sistem kontrol genetik yang akan meningkatkan keamanan
dan kemanjuran terapi obat regeneratif yang menggunakan pembudidayaan sel induk
untuk mengobati penyakit diabetes dan parkinson," kata Carothers.


 




Penelitian
ini didukung oleh dana hibah dari DOE Office of Science melalui JBEI dan
National Science Foundation melalui Synthetic Biology Engineering Research
Center (SynBERC).

Referensi Jurnal : James M. Carothers, Jonathan A. Goler, Darmawi Juminaga, Jay
D. Keasling. "Model-Driven Engineering of RNA Devices to
Quantitatively Program Gene Expression"
diterbitkan Science pada Desember 2011



 



Politeknik TNI-AD : http://lemjiantek.mil.id
Versi Online : http://lemjiantek.mil.id/article/699/peneliti-kembangkan-tools-cad-sistem-rekayasa-rna.html