采购一些离家近的材料可能是一个很好的做法，这不仅适用于农产品通道，也适用于合成生物学实验室。
为了最大限度地减少来自病毒来源的成分的使用，莱斯大学的生物工程师开发了一种工具，可以使用人类来源的蛋白质(称为机械敏感转录因子)激活沉默或表达不足的基因，这种蛋白质自然地使我们的细胞能够启动特定的基因来响应机械提示。
根据发表在《自然方法》上的一项研究，该工具被称为CRISPR-DREAM (CRISPR-dCas9招募增强激活模块或简称DREAM)，与用于控制基因表达的其他最先进技术相比，该工具更小，更有效，对医学上有用的细胞类型毒性更小。
DREAM工具可以实现更好、更安全的基因和细胞疗法，以及更准确的疾病模型，以解决单倍体功能不全疾病，这种疾病导致许多难以治疗的疾病，如癫痫和某些形式的癌症、免疫缺陷和阿尔茨海默病。
莱斯大学生物工程和生物科学助理教授艾萨克·希尔顿说:“许多人类疾病是由产生的基因太少引起的。”“你会遇到这些健康问题，人们没有足够的某种蛋白质或基因产物，不幸的是，在这些情况下，通常没有什么治疗选择。”
为了解决这个问题，近年来研究人员使用基于crispr的靶向系统来开发尖端的合成转录因子。这些工具大多是用非人类材料制成的，可能会带来意想不到的副作用。
希尔顿说:“目前一些技术面临的一个挑战是，它们是用病毒蛋白构建的，这些病毒蛋白已经进化到可以重新编程我们细胞的工作方式，而它们这样做的方式当然不一定是有益的。”“尽管病毒衍生元素可以被改造为对宿主细胞有益，但我们和其他人在研究中观察到，它们仍然会对人体细胞产生一些毒性。”
希尔顿实验室的博士后研究员巴伦·马哈塔(Barun Mahata)没有依赖病毒衍生的蛋白质，而是寻求使用人类细胞已经产生和使用的转录因子。Mahata使用一种旨在增强其转录能力的方法，将这些负责激活基因的蛋白质的特定部分融合到基于crispr的可编程传递平台上。
该研究的第一作者马哈塔说:“我们利用了人类来源的转录因子或负责我们身体细胞中基因合成的蛋白质的自然能力。”“我们构建的转录激活单元以一种非常精确的方式发挥作用。它们在我们瞄准的地方诱导基因活性，可以激活非常快速和强大的转录。”
它们还有助于解决当前合成基因激活平台的另一个缺点，即它们通常太大，无法有效地输送到人类细胞中。
“我们所做的是寻找人类蛋白质的小片段，我们可以利用这些片段更有效地将这些技术应用于人类细胞，”希尔顿说，他是该研究的通讯作者，也是德克萨斯州癌症预防和研究所(CPRIT)的学者。“当我们开始这个用人类来源的蛋白质构建合成转录因子的项目时，我们想要确定理想的源材料，紧凑性是一个关键因素。”
人类机械敏感转录因子——我们的细胞和器官用来对机械力作出反应的蛋白质——符合研究人员的标准:除了相对较小之外，它们是快速起作用的，并且被几乎所有的人类细胞类型广泛使用。
此外，该团队能够同时激活基因组上多达16个不同的位置-合成转录因子的记录数量。
希尔顿说:“这种能力之所以特别重要，是因为当我们的细胞执行一项功能时，它们不仅仅开启了单个基因。”“相反，它们通常会一起开启整个星座或基因网络。我们现在可以使用这些合成转录因子来模拟和设计我们细胞的自然行为。”
研究人员表示，DREAM工具可以用于在培养皿中将皮肤细胞转化为诱导多能干细胞(iPSCs)，作为概念验证练习——希尔顿说，从长远来看，这一壮举具有“巨大的生物医学用途”。
