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Conservative Site-specific Recombination and Phase Variation02:53

Conservative Site-specific Recombination and Phase Variation

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Because the DNA segments are cut and reorganized in a direction-specific manner, site-specific recombination has emerged as an efficient genetic engineering technique. Flippase and Cyclization recombinases or Flp and Cre, respectively, are two members of the tyrosine recombinase family derived from bacteriophages, that are used to mediate site-specific DNA insertions, deletions, and targeted expression of proteins in mammalian cell lines.
The recognition sites for Cre recombinase called LoxP...
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Riboswitches01:56

Riboswitches

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Riboswitches are non-coding mRNA domains that regulate the transcription and translation of downstream genes without the help of proteins. Riboswitches bind directly to a metabolite and can form unique stem-loop or hairpin structures in response to the amount of the metabolite present. They have two distinct regions – a metabolite-binding aptamer and an expression platform.
The aptamer has high specificity for a particular metabolite which allows riboswitches to specifically regulate...
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Reporter Genes02:11

Reporter Genes

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Reporter genes are a type of protein-coding gene that are often tagged to a gene of interest. Once inside a target cell, reporter genes usually produce visually identifiable characteristics like fluorescence and luminescence when expressed along with the gene of interest. Thus, reporter genes “report” the presence or absence of genes of interest in an organism, determine the gene expression pattern, or track the physical location of a DNA segment or protein in the cell.
12.8K
Ribozymes02:47

Ribozymes

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The term ribozyme is used for RNA that can act as an enzyme. Ribozymes are mainly found in selected viruses, bacteria, plant organelles, and lower eukaryotes. Ribozymes were first discovered in 1982 when Tom Cech’s laboratory observed Group I introns acting as enzymes. This was shortly followed by the discovery of another ribozyme, Ribonulcease P, by Sid Altman’s laboratory. Both Cech and Altman received the Nobel Prize in chemistry in 1989 for their work on ribozymes.
Ribozymes can...
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Ribozymes02:47

Ribozymes

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Ribosome Profiling02:24

Ribosome Profiling

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Ribosome profiling or ribo-sequencing is a deep sequencing technique that produces a snapshot of active translation in a cell. It selectively sequences the mRNAs protected by ribosomes to get an insight into a cell’s translation landscape at any given point in time.
Applications of ribosome profiling
Ribosome profiling has many applications, including in vivo monitoring of translation inside a particular organ or tissue type and quantifying new protein synthesis levels.
The technique...
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Max M Combest1, Josh Conlin1, Vivia Van De Mark2

  • 1Department of Biology, Colorado State University, Fort Collins, Colorado 80523, United States.

ACS synthetic biology
|December 19, 2025
PubMed
Resumen

Un nuevo método llamado Especificidad Tisular Habilitada por Ribozimas (RETS) permite un control preciso de la expresión génica en plantas. Esta técnica permite la expresión de transgenes específica de tejido sin necesidad de promotores conocidos, lo que ayuda en estudios biológicos y en la ingeniería de cultivos.

Palabras clave:
biosensor de expresióndesarrollo de plantasbiología sintética de plantasribozimasexpresión específica de tejido

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Área de la Ciencia:

  • Biología Vegetal
  • Biología Molecular
  • Biología Sintética

Sus antecedentes:

  • Lograr una expresión génica precisa y específica de tejido en plantas es crucial para la investigación biológica y la ingeniería, pero a menudo se ve obstaculizado por potenciadores crípticos y largos plazos de creación de prototipos.
  • Los métodos existentes para controlar la expresión de transgenes pueden ser desafiantes debido a dificultades en la identificación de promotores y al tiempo requerido para el desarrollo de líneas transgénicas.

Objetivo del estudio:

  • Desarrollar una estrategia novedosa, Especificidad Tisular Habilitada por Ribozimas (RETS), para lograr una expresión de transgenes predecible y específica de tejido en plantas sin depender de promotores caracterizados.
  • Demostrar la flexibilidad, eficiencia y aplicabilidad de RETS para diversas aplicaciones en ciencias de las plantas.

Principales métodos:

  • Se desarrolló RETS utilizando una ribozima dividida de autoensamblaje (intrón del grupo I de *Tetrahymena thermophila*) para la reconstitución condicional de ARNm.
  • Se diseñó RETS para aprovechar los datos transcriptómicos para dirigirse a ARNm endógenos específicos, lo que permite la expresión condicional de transgenes.
  • Se optimizó el diseño de RETS para el intercambio de transgenes/objetivos, la mejora de la expresión y la evasión de la interferencia de ARN.

Principales resultados:

  • Se demostró con éxito la expresión de transgenes específica de tejido y dependiente de la dosis en *Arabidopsis thaliana* utilizando el sistema RETS.
  • Se mostró la utilidad de RETS en la creación de biosensores codificados genéticamente para el análisis de patrones espaciotemporales de expresión génica *in planta*.
  • Se validó RETS para la ingeniería de alteraciones específicas de tejido en el tamaño de los órganos, lo que demuestra su potencial para la modificación precisa de fenotipos.

Conclusiones:

  • RETS ofrece un enfoque innovador para estudiar los patrones de expresión génica nativos de forma no destructiva, superando las limitaciones de los métodos actuales.
  • El control espaciotemporal de la expresión de transgenes a través de RETS facilita la ingeniería de precisión de los fenotipos de las plantas, lo que permite la mejora de los cultivos sin los inconvenientes de la expresión constitutiva.