La biología sintética permite programar biomateriales in vitro con construcciones genéticas reguladoras. La síntesis de componentes de la matriz extracelular (MEC), elastina y colágeno en un sistema libre de células está programada con elementos genéticos. El sistema sin células es una herramienta poderosa pero de bajo costo para la creación de prototipos de biopolímeros de biología sintética. La construcción genética funciona de manera similar a un circuito electrónico que controla la expresión de elastina y colágeno in vitro, así como a los entrecruzadores de péptidos. El circuito genético es activado por inductores químicos que regulan la bioconjugación de las proteínas EMC.

La bioconjugación de elastina y colágeno es impulsada por la transpeptidasa inducible y el enlace isopéptido. Para simplificar los estudios sobre la textura y las densidades de los biopolímeros, los componentes de ECM se expresarán de forma independiente con reticuladores controlados por circuito. La transpeptidación enzimática y la reticulación de isopéptidos covalentes se estudiarán utilizando la enzima sortasa y los péptidos spytag / spycatcher, respectivamente. Proponemos el establecimiento de ECM genéticamente programable mediante reacciones libres de células. Este sistema de alto rendimiento permitirá una plataforma de vía rápida para probar las propiedades mecánicas en material biocompatible utilizado en injertos de hernia.

Investigadores

• Alberto J Donayre Torres (UTEC)
• Kathleen Derwin (Cleveland Clinic)

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