De Japanse bioloog bevestigde experimenteel dat de door hem ontwikkelde methode voor nauwkeurige en snelle controle over genexpressie in de praktijk kan worden toegepast. Het belangrijkste kenmerk van de voorgestelde methode was het effect op RNA, en niet op DNA. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift ACS Chemical Biology.
De manipulatie van genexpressie met bestaande technologieën wordt beperkt door de reactiesnelheid op stimuli en de duur van het effect. In de afgelopen jaren zijn er lichtregelingsmethoden verschenen, maar deze werden als niet-toepasbaar beschouwd in het geval van embryonale ontwikkeling vanwege een vertraging van enkele uren tussen bestraling en het geïnduceerde begin of einde van de eiwitsynthese. Bovendien vereisten bestaande technologieën voorlopige genetische modificatie.
Shinji Ogasawara van de Hokkaido University stelde voor om de vertaling van boodschapper-RNA in eiwit te verstoren in plaats van het conventionele effect op de transcriptie van DNA in mRNA. Dit elimineerde de noodzaak om genetische modificaties aan te brengen: de mRNA's zelf werden zo veranderd dat ze zich binden aan een specifiek signaalmolecuul wanneer ze bestraald werden met ultraviolet licht en niet konden binden wanneer ze belicht werden met blauw licht.
Als demonstratie hebben de wetenschappers een tweekoppige vis grootgebracht die de expressie van het vereiste gen beheerst. Er werd ook aangetoond dat de eiwitproductie slechts een paar minuten nadat het ultraviolette licht is ingeschakeld begint en enkele tientallen minuten na de bestraling met blauw licht wordt uitgeschakeld.
“Onze methode kan vooral nuttig zijn om de embryonale ontwikkeling te begeleiden, maar ook om het belang van het begin en de duur van genexpressie te onthullen. Door deze technologie toe te passen op hogere organismen, zoals muizen, hopen we de rol van elk gen bij de ontwikkeling van dieren en verschillende ziekten te verduidelijken”, legt Ogasawara uit.
