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      基因組是關(guān)于建筑的
      
			
      
				2019-01-12 11:46:38
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      許多嚴(yán)重的疾病，如瘧疾或艾滋病，對(duì)醫(yī)學(xué)提出了重大挑戰(zhàn)，因?yàn)橹虏〔≡w使用相同的策略，盡管它們完全不同：通過(guò)偽裝自己，它們會(huì)逃避免疫系統(tǒng)。Trypanosoma使用了相同的欺騙手段，它是導(dǎo)致致命的人類昏睡病的病原體。這些非洲寄生蟲通過(guò)采采蠅的字節(jié)傳遞給接受者，以生活在宿主的血液中。它們的表面覆蓋著蛋白質(zhì)，即所謂的抗原，免疫系統(tǒng)實(shí)際上能夠識(shí)別和靶向。但是病原體在其DNA中有數(shù)千種不同的基因可以產(chǎn)生這種抗原。寄生蟲一次僅使用一種抗原，并且能夠在它們之間切換，使得免疫系統(tǒng)幾乎不可能將病原體置于其中。
      

      基因組是關(guān)于建筑的
      

      抗原變異的研究
      

      病原微生物和寄生蟲在其表面改變分子的這種能力稱為抗原變異。在他的新研究項(xiàng)目中，Nicolai Siegel博士研究了哪些過(guò)程在遺傳水平上對(duì)此負(fù)責(zé)。歐洲研究理事會(huì)ERC最近授予他令人垂涎的150萬(wàn)歐元的起始補(bǔ)助金，該獎(jiǎng)金頒發(fā)給“具有公認(rèn)研究潛力的研究人才”。
      

      西格爾出生于1978年，是一名生物化學(xué)家，曾在維爾茨堡大學(xué)傳染病研究中心(ZINF)管理其中一個(gè)初級(jí)研究小組四年。他和他的團(tuán)隊(duì)正在研究由JörgVogel教授管理的分子感染生物學(xué)研究所的錐蟲基因調(diào)控的表觀遺傳機(jī)制。
      

      “病毒，細(xì)菌和某些寄生蟲在進(jìn)入生物體時(shí)都面臨同樣的挑戰(zhàn)：它們必須以某種方式保護(hù)自己免受免疫系統(tǒng)的攻擊，”Nicolai Siegel解釋說(shuō)。盡管它們不同，但它們已經(jīng)形成了驚人相似的防御策略?？乖儺惥褪瞧渲兄弧８鶕?jù)西格爾的說(shuō)法，大規(guī)模逃避免疫系統(tǒng)攻擊的能力是與傳染病作斗爭(zhēng)的主要挑戰(zhàn)之一。“如果我們能夠設(shè)法影響這個(gè)過(guò)程，那將是一個(gè)重大突破，”科學(xué)家進(jìn)一步說(shuō)道。它將幫助患者更有效地對(duì)抗感染，同時(shí)促進(jìn)新疫苗的開發(fā)。
      

      系統(tǒng)分析基因組架構(gòu)
      

      然而，到目前為止，還沒有充分研究抗原變異的基本過(guò)程。要了解使用哪種抗原以及何時(shí)使用，Nicolai Siegel希望對(duì)寄生蟲的基因組結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)序。在這種情況下，“結(jié)構(gòu)”字面上指的是細(xì)胞核中DNA鏈的三維折疊，其可以影響各種基因的活性。碩士論文的結(jié)果是他的方法的起點(diǎn)。與此同時(shí)，LauraMüller繼續(xù)與RaúlCosentino一起在Nicolai Siegel小組擔(dān)任博士學(xué)位。在接下來(lái)的五年中，他們的目標(biāo)是進(jìn)行第一次系統(tǒng)分析 確定基因組結(jié)構(gòu)對(duì)于不同抗原表達(dá)的重要性 - 使用布氏病的致病因子布氏錐蟲(Trypanosoma brucei)。
      

      Siegel專注于兩種最先進(jìn)的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。第一種是高通量測(cè)序，也稱為新一代測(cè)序，它可以在幾小時(shí)內(nèi)對(duì)整個(gè)生物基因組進(jìn)行測(cè)序。第二種方法是CRISPR-Cas9，這種技術(shù)使科學(xué)家能夠高精度地選擇性修飾基因組中的各個(gè)DNA區(qū)段。“結(jié)合這兩種方法，我可以將抗原變異研究與基因組結(jié)構(gòu)研究聯(lián)系起來(lái)，”西格爾說(shuō)。
      

      空間布局的影響
      

      科學(xué)家對(duì)基因組三維結(jié)構(gòu)的興趣主要是由于一個(gè)原因：“基因組的空間排列對(duì)于相互排斥的基因的調(diào)控至關(guān)重要，”他解釋說(shuō)。這也適用于抗原變異。雖然各個(gè)DNA片段的序列決定了產(chǎn)生哪種蛋白質(zhì)，但DNA鏈的結(jié)構(gòu)決定了哪些部分被讀取以及何時(shí)被讀取。簡(jiǎn)而言之，同時(shí)活躍的基因經(jīng)常聚集在細(xì)胞核內(nèi)的某個(gè)區(qū)域。其他不被閱讀的區(qū)域往往位于核周邊。
      
			

			
        
      
			
      
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