研究人員開(kāi)發(fā)技術(shù) 允許他們繪制重要的調(diào)控DNA區(qū)域
很長(zhǎng)一段時(shí)間被認(rèn)為是“垃圾DNA”,我們現(xiàn)在知道基因之間的區(qū)域也能發(fā)揮重要作用。這些DNA區(qū)域的突變會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人類的發(fā)育,并可能在以后的生活中導(dǎo)致嚴(yán)重的疾病。然而,到目前為止,很難找到調(diào)節(jié)DNA區(qū)域。慕尼黑工業(yè)大學(xué)計(jì)算生物學(xué)教授Julien Gagneur教授和哥廷根生物物理化學(xué)馬克斯普朗克研究所(MPI)Patrick Cramer教授現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出一種尋找調(diào)節(jié)DNA區(qū)域的方法。活躍和控制基因。
該基因在我們的DNA中包含詳細(xì)的蛋白質(zhì)組裝說(shuō)明,“工人”實(shí)施和控制我們細(xì)胞中的幾乎所有過(guò)程。為了確保每種蛋白質(zhì)在正確的時(shí)間在我們身體的正確位置完成其任務(wù),必須嚴(yán)格控制相應(yīng)基因的活性。該功能由基因之間的調(diào)節(jié)DNA區(qū)域接管,其充當(dāng)復(fù)雜的控制機(jī)制。“監(jiān)管DNA區(qū)域?qū)τ谌祟惏l(fā)育,組織保存和免疫反應(yīng)至關(guān)重要,”生物物理化學(xué)MPI分子生物學(xué)系主任Patrick Cramer教授解釋說(shuō)。“此外,它們?cè)诟鞣N疾病中發(fā)揮著重要作用。例如,
當(dāng)調(diào)節(jié)DNA區(qū)域活躍時(shí),它們首先被復(fù)制到RNA中。“由此產(chǎn)生的RNA分子對(duì)我們的研究人員來(lái)說(shuō)有一個(gè)很大的劣勢(shì):細(xì)胞迅速降解它們,因此直到現(xiàn)在才很難找到它們,”最近從路德維希 - 馬克西米利安大學(xué)基因中心搬遷的Julien Gagneur教授說(shuō)。到慕尼黑工業(yè)大學(xué)。“但正是這些短壽命的RNA分子通常作為重要的分子開(kāi)關(guān),專門激活我們身體某個(gè)部位所需的基因。如果沒(méi)有這些分子開(kāi)關(guān),我們的基因?qū)⒉黄鹱饔谩?rdquo;
短壽命分子開(kāi)關(guān)的錨
Cramer團(tuán)隊(duì)的成員BjörnSchwalb和Margaux Michel以及Gagneur集團(tuán)的科學(xué)家Benedikt Zacher現(xiàn)在已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出一種高靈敏度的方法來(lái)捕獲和識(shí)別甚至非常短暫的RNA分子 - 所以稱為TT-Seq(瞬時(shí)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序)方法。結(jié)果發(fā)表于6月3日著名科學(xué)期刊“ 科學(xué) ”雜志的最新一期。為了捕獲RNA分子,三位初級(jí)研究人員使用了一個(gè)技巧:他們?yōu)榧?xì)胞提供了一種分子作為錨的作用,持續(xù)了幾分鐘。隨后細(xì)胞將錨結(jié)合到它們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中制備的每個(gè)RNA中。在錨的幫助下,科學(xué)家最終能夠?qū)⒍虊勖腞NA分子從細(xì)胞中捕獲并檢查它們。
“我們用TT-Seq方法捕獲的RNA分子提供了在特定時(shí)間內(nèi)在細(xì)胞中活躍的所有DNA區(qū)域的快照 - 基因以及迄今為止很難找到的基因之間的調(diào)控區(qū)域,”克萊默解釋道。“通過(guò)TT-Seq,我們現(xiàn)在有了一個(gè)合適的工具,可以更多地了解基因在不同細(xì)胞類型中的控制方式以及基因調(diào)控計(jì)劃的工作原理,”Gagneur補(bǔ)充道。
在許多情況下,研究人員非常清楚哪些基因在某種疾病中起作用,但不知道涉及哪些分子開(kāi)關(guān)。Cramer和Gagneur周圍的科學(xué)家希望能夠利用這種新方法揭示在疾病出現(xiàn)或病程中發(fā)揮作用的關(guān)鍵機(jī)制。在下一步中,他們希望將他們的技術(shù)應(yīng)用于血細(xì)胞,以更好地了解患有艾滋病的患者中HIV感染的進(jìn)展。
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