Ген, реагирующий на электромагнитное поле
Исследователи из Университета Донгук обнаружили, что электромагнитное поле способно влиять на активность определенных генов в тканях животных. В экспериментах мозг мышей подвергали воздействию поля с магнитной индукцией около 2 мТл и частотой 60 Гц.
С помощью секвенирования РНК ученые выявили ген Lgr4, экспрессия которого заметно изменялась под воздействием поля. Анализ его регуляторной области позволил создать искусственный генетический переключатель, способный связывать внешний электромагнитный сигнал с активацией заданного гена.
Работоспособность системы проверили с помощью репортерного гена, кодирующего зеленый флуоресцентный белок. После воздействия поля в организме мышей появлялся характерный флуоресцентный сигнал, свидетельствующий об активации конструкции. При направленной стимуляции ученым удавалось активировать гены преимущественно в определенных органах.
Особенно важным результатом стала обратимость системы. После прекращения воздействия электромагнитного поля активность переключателя постепенно снижалась, а примерно через 24 часа экспрессия возвращалась к исходному уровню.
Возможный молекулярный сенсор
Чтобы выяснить, каким образом клетка воспринимает электромагнитное воздействие, исследователи провели полногеномный CRISPR-Cas9-скрининг. Он позволил выявить белок Cyb5b (цитохром b5 типа B) как вероятный компонент механизма восприятия поля.
Согласно предложенной модели, электромагнитное воздействие через Cyb5b вызывает ритмические изменения концентрации кальция внутри клетки. Кальциевые сигналы затем запускают каскад, приводящий к активации генетического переключателя.
Если механизм будет подтвержден дальнейшими исследованиями, Cyb5b может оказаться одним из первых известных молекулярных компонентов, непосредственно связывающих воздействие электромагнитного поля с регуляцией экспрессии генов.
От старения до депрессивного поведения
Исследователи испытали систему сразу в нескольких моделях на мышах. В одном из экспериментов периодическое включение генетической программы использовали для частичного перепрограммирования клеток стареющего организма.
В другой модели с помощью переключателя управляли геном Tph2, связанным с синтезом серотонина. Это позволило исследовать возможность дистанционного изменения активности нейронных процессов, связанных с депрессивным поведением.
Еще один эксперимент был посвящен болезни Альцгеймера. Управляемая экспрессия генов позволила исследователям отдельно изучать последствия старения мозга и накопления бета-амилоидных бляшек.
Дистанционное управление генотерапией
Одно из наиболее перспективных применений технологии связано с генной терапией. Сегодня после доставки терапевтического гена в клетки возможности точно регулировать его активность могут быть ограничены. Постоянная экспрессия терапевтического белка в некоторых случаях способна привести к побочным эффектам.
Электромагнитно управляемый переключатель потенциально позволяет превратить такой ген в своеобразный дистанционно управляемый препарат: включать его при необходимости, изменять интенсивность воздействия и отключать после достижения требуемого эффекта.
Это особенно интересно для терапий, которым требуется не постоянная, а пульсирующая или циклическая экспрессия определенного белка.
Однако пока технология продемонстрирована только на животных. До возможного применения в медицине предстоит установить безопасность длительного воздействия электромагнитных полей, надежность системы, точность управления генами и возможность переноса механизма на человеческие клетки.
Тем не менее работа Университета Донгук показывает принципиально интересную концепцию: генетические программы в живом организме можно связать с внешним физическим сигналом и управлять ими без непосредственного доступа к клеткам.
Источник: https://hightech.plus/2026/08/18/sozdan-gennii-pereklyuchatel-upravlyaemii-elektromagnitnimi-polyami
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
