新蛋白質(zhì)測(cè)序方法可以改變生物學(xué)研究
德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的一組研究人員展示了一種新的方法來(lái)測(cè)序比現(xiàn)有技術(shù)靈敏得多的蛋白質(zhì),識(shí)別單個(gè)蛋白質(zhì)分子,而不是一次需要數(shù)百萬(wàn)個(gè)分子。這一進(jìn)展可能對(duì)生物醫(yī)學(xué)研究產(chǎn)生重大影響,使得更容易揭示用于診斷癌癥和其他疾病的新生物標(biāo)志物,以及增強(qiáng)我們對(duì)健康細(xì)胞功能的理解。
該團(tuán)隊(duì)今天在Nature Biotechnology期刊上發(fā)表了他們的概念驗(yàn)證研究結(jié)果。“我們基本上已經(jīng)創(chuàng)造了一種類似DNA測(cè)序技術(shù)來(lái)研究蛋白質(zhì),”分子生物科學(xué)教授兼新技術(shù)共同發(fā)明人愛德華馬科特說(shuō)。
該項(xiàng)目的工作始于六年多前,當(dāng)時(shí)Marcotte及其同事首次設(shè)想將下一代基因測(cè)序方法應(yīng)用于蛋白質(zhì)測(cè)序。下一代基因測(cè)序是一組技術(shù),它使得對(duì)任何生物體的整個(gè)基因組進(jìn)行快速,準(zhǔn)確和負(fù)擔(dān)得起的測(cè)序,加速生物研究 - 以及我們其他人,為家族和疾病進(jìn)行家庭基因檢測(cè)。
同樣,這些早期的進(jìn)展提供了關(guān)于數(shù)千種影響人類健康的基因的快速和全面的信息,新技術(shù)提供了關(guān)于成千上萬(wàn)在健康功能或疾病中發(fā)揮作用的蛋白質(zhì)的快速和全面的信息。在許多疾病中 - 例如癌癥,阿爾茨海默氏癥,心力衰竭和糖尿病細(xì)胞產(chǎn)生蛋白質(zhì)和其他物質(zhì),其作為獨(dú)特的生物標(biāo)志物,類似于指紋。更好地檢測(cè)這些生物標(biāo)志物將有助于研究人員了解疾病的原因或?yàn)榛颊咛峁└?,更?zhǔn)確的診斷。
目前用于測(cè)序蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn),使用稱為質(zhì)譜的工具,對(duì)許多應(yīng)用不敏感 - 它只有在有大約一百萬(wàn)份拷貝時(shí)才能檢測(cè)到蛋白質(zhì)。它還具有“低通量”,這意味著它可以在單個(gè)樣品中僅檢測(cè)到幾千種不同的蛋白質(zhì)類型。
通過(guò)這種稱為單分子熒光測(cè)序的新方法,研究人員現(xiàn)在可以對(duì)數(shù)百萬(wàn)個(gè)單個(gè)蛋白質(zhì) 分子進(jìn)行測(cè)序同時(shí)在一個(gè)樣本中。Marcotte相信,在未來(lái)的改進(jìn)中,樣本中可檢測(cè)到的分子數(shù)量可達(dá)到數(shù)十億。與現(xiàn)有技術(shù)相比,該工具具有更高的通量和更高的靈敏度,可以更好地檢測(cè)疾病的生物標(biāo)志物,并且還可以以全新的方式研究癌癥等疾病。例如,研究人員可以逐個(gè)細(xì)胞地了解腫瘤是如何從一小部分相同的細(xì)胞發(fā)展成為遺傳上不同的細(xì)胞湯,每個(gè)細(xì)胞都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。這些見解可以激發(fā)新的方法來(lái)攻擊癌癥。
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