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      動(dòng)態(tài)DNA舞蹈用新的基于CRISPR / Cas9的標(biāo)記鑒定
      
			
      
				2019-04-28 10:29:30
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      斯坦福大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種標(biāo)記個(gè)體非重復(fù)DNA序列的新方法，在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中DNA會(huì)抽搐以使遠(yuǎn)處區(qū)域接觸并增強(qiáng)基因表達(dá)。
      

      動(dòng)態(tài)DNA舞蹈用新的基于CRISPR / Cas9的標(biāo)記鑒定
      

      醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，DNA就像一條通過(guò)噘起嘴唇吸入的意大利面條一樣連著。就像由此產(chǎn)生的失控飛球一樣，這一令人驚訝的發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)智慧面前飛揚(yáng)，傳統(tǒng)智慧認(rèn)為需要靜態(tài)的DNA環(huán)來(lái)將遠(yuǎn)距離區(qū)域聚集在一起，從而增強(qiáng)和促進(jìn)基因表達(dá)。
      

      一種新的DNA標(biāo)記技術(shù)，可以用熒光分子精確標(biāo)記任何單獨(dú)的DNA片段，以追蹤它們的三維位置和運(yùn)動(dòng)，揭示了這種遺傳舞蹈。這項(xiàng)技術(shù)，研究人員稱之為CARGO，用于嵌合陣列的gRNA寡核苷酸，是CRISPR / Cas9基因編輯工具的一種變體，它有望徹底改變基因組動(dòng)力學(xué)的研究。
      

      “完全出乎意料，令人驚訝”
      

      “我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)聚合酶穿過(guò)DNA時(shí)，它提供了分子攪動(dòng)的來(lái)源，增加了局部染色體區(qū)域內(nèi)的活動(dòng)性，并可以反復(fù)將基因組的遠(yuǎn)端區(qū)域聚集在一起，”Joanna Wysocka博士說(shuō)。 ，發(fā)育生物學(xué)和化學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)教授。“這完全是出乎意料和令人驚訝的，并且直接反駁了關(guān)于轉(zhuǎn)錄的普遍看法。這只是我們和其他人現(xiàn)在通過(guò)使用CARGO標(biāo)記特定DNA區(qū)域可以學(xué)到的一個(gè)例子。”
      

      描述該研究的論文于1月25日在“科學(xué)”雜志上發(fā)表。Wysocka是資深作者，研究生Bo Gu是第一作者。
      

      CRISPR最常用于尋找和替換基因組中的特定DNA序列與其他DNA序列。為此，一種名為Cas9的酶使用短RNA序列將DNA序列引導(dǎo)至基因組中的正確位點(diǎn)。
      

      由其他研究人員開(kāi)發(fā)的該技術(shù)的變體使用指導(dǎo)RNA和具有催化失活形式的Cas9的CRISPR系統(tǒng)來(lái)識(shí)別和標(biāo)記具有熒光分子的特定DNA片段。但這在高度重復(fù)的區(qū)域中效果最佳，其中單個(gè)指導(dǎo)RNA可以編組熒光標(biāo)簽的臨界質(zhì)量，以產(chǎn)生足以通過(guò)顯微鏡觀察到的光。
      

      Wysocka，Gu和該研究的另一位合著者Tomasz Swigut博士設(shè)計(jì)了一種方法，將一系列多種不同的指導(dǎo)RNA引入細(xì)胞中，以精確識(shí)別非重復(fù)的，獨(dú)特的DNA片段，并用多種熒光標(biāo)記它們。因此可以在顯微鏡下輕松顯示標(biāo)簽。
      

      'CARGO解決了交貨問(wèn)題'
      

      “基因組中所有最有趣的東西都是單拷貝存在，”Wysocka說(shuō)。“人們一直試圖將單個(gè)區(qū)域或基因座標(biāo)記一段時(shí)間沒(méi)有成功。但CARGO解決了傳遞問(wèn)題?，F(xiàn)在我們可以通過(guò)使用許多不同的指導(dǎo)RNA標(biāo)記我們想要的任何區(qū)域或基因座來(lái)覆蓋DNA，因此我們可以清楚地看到它。“她和顧強(qiáng)調(diào)，CARGO技術(shù)對(duì)追求基因組或基因表達(dá)的許多不同問(wèn)題的研究人員非常有用。
      

      他們已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注轉(zhuǎn)錄過(guò)程，當(dāng)遠(yuǎn)距離增強(qiáng)子區(qū)域被稱為啟動(dòng)子的其他DNA區(qū)域時(shí)，這通常會(huì)受到刺激。
      

      “我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)附近的基因被轉(zhuǎn)錄成RNA時(shí)，我們看到的任何基因座在其活動(dòng)狀態(tài)下移動(dòng)的速度快了約四倍，”Wysocka說(shuō)。“我們提出，這種增強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)或擴(kuò)散可能會(huì)將DNA的遠(yuǎn)端區(qū)域聚集在一起并進(jìn)一步促進(jìn)轉(zhuǎn)錄。”
      
			

			
        
      
			
      
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