I ett klassiskt avsnitt av en gammaldags tv-komedi som heter I Love Lucy, vi ser Lucille Ball kliva in i ett löpande bandjobb på en godisfabrik. Eftersom takten på transportbandet överstiger hennes förmåga att slå in godiset, frenesien får det bästa av henne. Hon stoppar in godis i fickorna, i hennes hatt, in i hennes mun — det är ett misslyckande.

Som vi vet, snabbare betyder inte alltid bättre. Och precision kan ta en stor bit av hastigheten.

Ibland, fastän, innovativa hjärnor kommer med en ny strategi som förbättrar både effektivitet och precision.

Det är vad två forskare vid University of Delaware har gjort i ett tvåårigt samarbete, som syftar till att förbättra en mycket annan typ av löpande process som kan vara till hjälp för att producera sådana saker som läkemedel och biobränslen.

Wilfred Chen, Gore professor i kemiteknik, och Emily Berckman, doktorand vid Institutionen för kemi och biokemi, har publicerat sin nya metod i Kemisk kommunikation , en tidskrift för Royal Society of Chemistry.

Samarbetet påskyndades av Chemistry Biology Interface Program, som sponsras av National Institutes of Health och hjälper doktorander att navigera i begrepp och metoder från både den kemiska och biologiska vetenskapen. Finansieringen kom också från National Science Foundation.

Målet med deras arbete var att konstruera en mer effektiv metod för att producera vissa biokemiska reaktioner i celler - specifikt, hur enzymer arbetar tillsammans för att främja dessa förändringar i cellerna.

För att förstå det, föreställ dig ett stafettlag på en banträff, med en medlem i laget efter den andra som flyttar fram taktpinnen och skickar den vidare till nästa när de går mot mållinjen. Enzymer gör en del av sitt arbete på det sättet i celler, arbetar som katalysatorer för att påskynda reaktionerna och föra den nya produkten vidare till nästa enzym. I detta fall, "batonger" är produkterna av dessa reaktioner, ändras mellan varje handoff. Så enzym nr 1 modifierar stafettpinnen och lämnar över den till enzym nr 2, som modifierar stafettpinnen och lämnar över den till enzym nr 3 och så vidare tills önskad produkt uppnås.

"Föreställ dig att du vill skicka en produkt vidare till nästa person, " sa Chen. "Men ni är så långt ifrån varandra att det är svårt att föra det vidare. Om du minskar avståndet mellan de olika partnerna, du får bättre effektivitet och precision och du minskar konkurrensen."

I naturen, enzymer samlas ofta i grupper för att utföra detta samarbetsarbete närmare, använda proteinbaserade ställningar som sin samlingsplats och producera en "kaskad" av biokemiska reaktioner på det sättet.

Chen och Berckman har hittat ett förbättrat sätt att kontrollera konstruktionen och placeringen av dessa ställningar, såväl som kaskad av reaktioner de producerar, använder den revolutionerande nya genetiska tekniken känd som CRISPR/Cas9.

CRISPR är en akronym (klustrade, regelbundet mellanrum palindromiska upprepningar) som beskriver DNA-sekvenser som används i immunsystemet hos vissa bakterieceller. När bakteriecellen angrips av ett virus, det klipper av lite av virusets DNA och lagrar det, använda den informationen för att känna igen och förstöra angriparen nästa gång den kommer.

Processen innehåller ett protein som heter Cas9, som binder sig till det riktade segmentet av DNA och skär det där. Genetiker kan nu använda den processen för att redigera den genetiska koden för att ta bort mutationer som orsakar sjukdom eller annan dysfunktion.

Chen och Berckman redigerar inte genetisk kod med CRISPR. De använder en modifierad form av Cas9, kallas dCas9, som inte har den saxliknande förmågan men fungerar som ett "superbindemedel". Den håller fast vid alla mål-DNA-sekvenser och möjliggör exakt placering av dessa enzymställningar och deras kaskad av reaktioner.

Chen har redan använt dCas9 för genreglering och avbildningstillämpningar. Detta är en ny applikation.

Guidad i sitt arbete av RNA, tekniken möjliggör ett ökat antal fusionspunkter och en nödvändig upplåsningsmekanism som kallas "toehold gRNA, "öka både precision, effektivitet och förutsägbarhet.

"Vi har gjort en mer exakt monteringslinje, "Berckman sa." Vi kan slå på det, nu måste vi kunna stänga av det. Sedan, i sista hand, du kan tillämpa detta på så många vägar du kan tänka dig – läkemedel, biobränslen, cancerterapier."