Abstrak
Mencapai kendali jarak jauh atas proses biologis tetap menjadi tantangan penting dalam genetika. Meskipun USG telah digunakan untuk mengatur fungsi biologis dari jarak jauh dengan menargetkan saluran ion mekanosensitif, sistem yang ada dibatasi oleh respons terbatas saluran tertentu terhadap frekuensi USG tertentu dan penerapannya hanya pada beberapa jenis sel. Sonogenetika telah menunjukkan harapan untuk kontrol promotor, dengan demikian mengatur transkripsi gen pada eukariota. Di sini, kami memperkenalkan perangkat modular baru untuk mengatur ekspresi gen menggunakan pembawa RNA responsif USG yang mampu melepaskan modulator molekul kecil sebagai respons terhadap spektrum frekuensi USG yang luas. Sel-sel tersebut mengandung struktur mRNA yang direkayasa yang mengkode riboswitch atau aptazim, yang merespons secara khusus modulator molekul kecil ini yang akhirnya mengendalikan ekspresi protein hilir melalui USG biokompatibel. Perangkat ini serbaguna, berfungsi di berbagai sistem eukariotik—dari sel ragi hingga sel mamalia—dan menawarkan kontrol atas ekspresi gen dengan mengatur translasi mRNA. Kami menunjukkan bahwa perangkat sonogenetika ini secara kuat memodulasi ekspresi gen, mencapai penurunan regulasi kadar protein hingga enam kali lipat sebagai respons terhadap stimulasi USG. Dengan memperluas penerapan sonogenetika di seluruh eukariota, perangkat berbasis RNA ini dapat menyediakan platform yang menjanjikan untuk mengendalikan fungsi protein dari jarak jauh pada jaringan tertentu melalui aktivasi ultrasound sesuai permintaan di masa mendatang.
Kontrol Jarak Jauh Ekspresi Gen Eukariotik oleh RNA Toolkit Responsif Ultrasonografi Modular
