Para peneliti di Dartmouth College telah menemukan bahwa susunan gen, atau 'sintaksis gen,' di dalam plasmid secara signifikan memengaruhi ekspresi gen. Temuan ini menyoroti pentingnya penempatan gen, mirip dengan bagaimana urutan kata memengaruhi makna kalimat.
Sintaksis Gen Penting
Studi yang diterbitkan dalam Journal of Biological Engineering, mengungkapkan bahwa mengubah sintaksis gen memengaruhi pergerakan mesin transkripsi di sepanjang DNA, interaksi antara replikasi dan transkripsi, dan variabilitas dalam ekspresi gen. Para peneliti secara sistematis menganalisis dampak urutan dan orientasi gen pada plasmid, yang merupakan molekul DNA melingkar kecil yang sering ditemukan pada bakteri dan digunakan untuk mempelajari fungsi gen.
Desain Eksperimen dan Hasil
Para peneliti membuat plasmid dengan gen reporter fluoresen dalam urutan dan orientasi yang berbeda, sambil menjaga promotor dan situs pengikatan ribosom tetap identik. Hasilnya menunjukkan bahwa perubahan dalam sintaksis gen menyebabkan perbedaan signifikan dalam tingkat ekspresi dan variabilitas. Misalnya, ekspresi protein fluoresen hijau (GFP) bervariasi lebih dari 1,8 kali lipat tergantung pada penempatannya. Gen yang sejajar dalam arah yang sama dengan asal replikasi plasmid menunjukkan ekspresi yang lebih tinggi, sementara orientasi gen tandem menyebabkan ekspresi yang lebih kuat, dan orientasi divergen menekan aktivitas gen.
Implikasi untuk Biologi Sintetis
Mengubah urutan gen juga mengubah tingkat ekspresi, mengonfirmasi bahwa baik posisi maupun orientasi memengaruhi keluaran gen. Temuan ini menunjukkan bahwa sintaksis gen adalah elemen desain yang penting. Dengan memperlakukan sintaksis gen sebagai variabel yang dapat disesuaikan, ahli biologi sintetis dan bioinsinyur dapat meningkatkan prediktabilitas dan presisi alat genetik, membuka jalan bagi teknik rekayasa genetika yang dioptimalkan dan sirkuit gen yang lebih efisien untuk berbagai aplikasi.