Elektronska računalniška vezja, ki vsebujejo veliko število povezanih logičnih vrat istega tipa, kot so vrata NOR, lahko enostavno izdelamo, omogočajo pa izvajanje katerekoli logične operacije. V nasprotju z elektronskimi vezji moramo zaradi proste difuzije v celicah uporabiti ortogonalne genske regulatorne elemente. Kombinatorično raznolikost in ortogonalnost lahko zagotovimo z modularnimi DNA-vezalnimi domenami. Logična vezja smo sestavili na osnovi ortogonalnih NOR vrat, pri čemer smo uporabili represorje na osnovi TAL-efektorjev. Na osnovi kombinacij NOR vrat smo izvedli vseh 16 dvovhodnih logičnih operacij v človeških celicah HEK293 in pokazali, da po enakem principu lahko sestavimo tudi bolj zapleteno logično vezje. Ta dosežek demonstrira potencial modularnih transkripcijskih faktorjev za gradnjo kompleksnih bioloških naprav za obdelavo podatkov.
COBISS.SI-ID: 5408026
Predstavili smo strategijo za oblikovanje polipeptidnih nanostrukturnih poliedrov, ki temelji na modularni uporabi ortogonalnih dimerizacijskih segmentov. Zasnovali smo in eksperimentalno dokazali tvorbo tetraedra, da se sam sestavi iz ene polipeptidne verige, ki vsebuje 12 segmentov za tvorbo ovitih vijačnic ločenih z gibljivimi peptidi. Pot polipeptidne verige preko robov tetraedra določa vrstni redu segmentov, kjer vsak od šestih robov tetraedra tvori dimer ovite vijačnice. Ta platforma predstavlja temelje za gradnjo novih topoloških polipeptidnih struktur, ki temeljijo na nizu ortogonalnih polipeptidnimi segmentov. Gre za pomemben preboj na področju sintezne biologije in članek je doživel izjemen odmev v revijah Nature, Science, Nature Chemical Biology...
COBISS.SI-ID: 5222682
Bistabilna stikala so temeljni regulatorni elementi kompleksnih sistemov, od elektronike do živih celic. Načrtovana genetska preklopna stikala so bila zgrajena iz parov naravnih transkripcijskih represorjev povezanih na tak način, da zavirata drug drugega. Kompleksnost inženirstva regulatornih vezij se lahko poveča z uporabo ortogonalnih regulatorjev transkripcije na osnovi DNA vezavnih domen. V tem delu smo se lotili priprave preklopnih stikal na osnovi ortogonalnih TAL regulatorjev. Osnovno preklopno stikalo na osnovi dveh represorjev, ki vsebuje domene TAL efektorjev, ni vzpostavilo bistabilnosti v sesalskih celicah, ker se TAL efektorji na DNA vežejo kot monomeri. Ta temeljni 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 logična zasnova genskega vezja je vzpostavila nelinearnost in epigenetsko bistabilnost v človeških celičnih linijah. To načelo bo mogoče uporabiti za uporabo drugih monomernih DNA vezavnih domen, kot je sistem CRISPR, ter za uporabo za različne namene od reprogramiranja celic do izgradnje digitalnega biološkega spomina.
COBISS.SI-ID: 5564186
MyD88 je ključni signalizacijski adapter TLR in interlevkin - 1 receptorjev . Ponavljajoče mutacije povezane z limfomom, predvsem Leu265Pro (L265P) v TIR domeni MyD88 omogoči preživetje celic limfoma zaradi konstitutivne aktivacije NFκB transkripcijskega faktorja. Ugotovili smo, da mutacija domene TIR poveča oligomerizacijo in spontane tvorbe citosolnih agregatov Myddosome v celičnih linijah limfoma, podobno učinku dimerizacije domen TIR . Blokiranje MyD88 oligomerizacije inducira apoptozo. Domena L265P TIR lahko pritegne endogeni MyD88 za nastanek oligomera in hiperaktivnost. Simulacija molekulske dinamike in analiza dodatnih mutacij je pokazala, da je konstitutivno aktivacija posledica alosterične oligomerizacije.
COBISS.SI-ID: 5607194
Endosomalni TLR igrajo pomembno vlogo pri prirojenem imunskem odzivu kot tudi pri avtoimunskih boleznih. Za terapijo sistemskega lupusa eritematozusa že dolgo uporabljajo antimalarike klorokin, hidroksiklorokin in kinakrin. Njihovo inhibicijo aktivacije endosomskih TLR so pripisali inhibiciji endosomskega zakisanja , kar je pogoj za aktiviranje teh receptorjev. Ugotovili smo, da klorokin inhibira le aktivacijo endosomske TLR preko nukleinskih kislin, ker celo poveča aktivacijo TLR8 z malo sintetično spojino R848 . Izmerili smo neposredno vezavo antimalarikov na nukleinske kisline, z uporabo spektroskopije in določili njihovo celično colocalization . Nadaljnja analiza je pokazala, da druge nukleinske kisline vezavo spojine, kot propidijevim jodidom , inhibira tudi aktiviranje endosomske TLR in colocalized nukleinske acidsto endosomov . Ugotovili smo, da imidazoquinolini , ki so agonisti TLR7/8, zavirajo aktivacijo TLR9 in TLR3 celo v odsotnosti TLR7 ali TLR8 , in njihov mehanizem inhibicije je podoben delovanju antimalarikov. V nasprotju s bafilomycinom, nobeden od testiranih antimalariki in imidazoquinolinov ne inhibira endosomske proteolize ali povečala endosomskega pH , kar potrjuje , da zaviranje pH kisanja ni vzrok za inhibicijo . Sklepamo, da direktna vezava inhibitorjev na nukleinske kisline prekrije njihov TLR vezavni epitop kar lahko pojasni učinkovitost teh spojin pri zdravljenju avtoimunskih bolezni. Članek je bil od objave citiran že več kot 100 krat.
COBISS.SI-ID: 2971761