智能指导RNA：研究人员使用基于逻辑门的决策来构建控制基因的电路

研究人员已经将指导酶的引导RNA转化为能够控制网络以响应各种信号的智能RNA。由浦项制铁生命科学系的Jongmin Kim教授和博士生Hansol Kang和Dongwon Park组成的研究小组开发了一种多信号处理指导RNA。

这种指导RNA可以被编程以逻辑调节基因表达。他们的发现发表在《核酸研究》上

尽管RNA工程的进步刺激了对响应生物信号的引导RNA的研究，但实现对基因网络的精确控制以响应多种信号仍然具有挑战性

在这项研究中，该团队将CRISPR/Cas系统与生物计算相结合，以克服这些局限性。生物计算是一种将电子电路等生物组件连接起来，对细胞和生物体活动进行编程的技术

研究人员实现了一种能够基于输入做出决策的引导RNA基因电路，类似于布尔逻辑门，这是数字化信号操作中输入-输出关系的基本表示之一

该团队成功控制了参与大肠杆菌代谢和细胞分裂的关键基因，展示了结合多个逻辑门处理各种信号和复杂输入的能力。他们使用这个电路将细胞形态和代谢流控制在适当的水平

这项研究具有重要意义，因为它整合了现有的系统和技术来精确控制基因网络，从而能够处理、整合和响应生物体内的各种信号。这超出了指导RNA仅将酶引导到特定位置的作用

POSECH的Jongmin Kim教授表示，“这项研究可以实现基于疾病复杂遗传回路中的生物信号的基因疗法的精确设计。RNA分子工程可以简化基于软件的结构设计，这将大大推动癌症、遗传病、代谢疾病等个性化治疗的发展。”