{{{sourceTextContent.title}}}

Un migliore senso leggere il genoma

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Se il vostro genoma fosse una biblioteca, alcuni geni sarebbero “scelgono romanzi della vostra propria avventura„.

{{{sourceTextContent.description}}}

I ricercatori di UConn hanno ordinato il RNA del gene più complicato conosciuto in natura, per mezzo di un continuatore tenuto in mano no più grande di un telefono delle cellule.

Se il DNA è il modello di vita, il RNA è l'appaltatore di costruzione che lo interpreta, in modo da ordinare il RNA gli dice che cosa realmente sta accadendo all'interno di una cellula.

Genomicists Brenton Graveley dall'istituto di UConn di genomica dei sistemi, dal collega postdoctoral Mohan Bolisetty e dal dottorando Gopinath Rajadinakaran teamed in su con le tecnologie con sede in Gran-Bretagna di Oxford Nanopore per indicare che il continuatore del nanopore del servo dell'azienda può ordinare i geni più veloci, migliore e molto ad un più a basso costo della tecnologia standard. Hanno pubblicato i loro risultati il 30 settembre nella biologia del genoma.

Se il vostro genoma fosse una biblioteca ed ogni gene fosse un libro, alcuni geni sarebbero diretti legge - ma alcuni sarebbero più come “scelgono un romanzo della vostra propria avventura„. I ricercatori vogliono spesso conoscere quale versione del gene realmente è espressa nel corpo, ma per i geni complicati di scegliere-vostro-proprio-avventura, che è stato impossibile.

Graveley, Bolisetty e Rajadinakaran hanno risolto il puzzle in due parti. Il primo era di trovare una migliore tecnologia d'ordinamento. Per ordinare un gene usando la vecchia, tecnologia attuale, ricercatori in primo luogo fa i lotti delle copie di esso, usando la stessa chimica il nostro uso dei corpi. Allora tagliano in su le copie a pezzi del gene nelle parti molto piccole, leggono ogni parte molto piccola ed allora, confrontando tutte le parti differenti, prova per calcolare fuori come originale sono stati un. La tecnica munisce la probabilità che a pezzi non tutte le copie ottenute hanno tagliato esattamente in su nelle stesse parti. Immagini guardare le scene diverse da un film, guastato. Se allora guardaste lo stesso film, ma tagliato in scene ai posti un po'differenti, potreste confrontare le due versioni e cominciare calcolare fuori che le scene collegano a quale.

Quella tecnica non funzionerà per i geni di scegliere-vostro-proprio-avventura, perché se li copiate il senso il corpo fa, usando il RNA, ogni copia può essere un po'- o molto - differente dal seguente. Tali versioni differenti dello stesso gene sono denominate isoforms. Quando i isoforms differenti ottengono tagliati in su ed ordinati, diventa impossible da confrontare esattamente le parti e da calcolare fuori cui le versioni del gene voi hanno cominciato con.

Se il gene fosse un film, “non potreste dire che le scene 1 e 2 erano insieme presenti,„ Bolisetty dite.

Allora l'anno scorso, quasi l'impossibile è diventato improvvisamente possibile. Oxford Nanopore, un'azienda basata nel Regno Unito, liberato il relativo nuovo continuatore del nanopore e quello offerto al laboratorio del Graveley. Il continuatore del nanopore, denominato un servo, funziona alimentando un singolo filo di DNA attraverso un poro molto piccolo. Il poro può tenere soltanto cinque basi del DNA - “segna„ quella spiegazione con lettere i nostri geni - alla volta. Ci sono quattro basi del DNA, G, A, T e C e 1.024 combinazioni possibili della cinque-base. Ogni combinazione genera una corrente elettrica differente nel nanopore. GGGGA fa una corrente differente che AGGGG, che è ancora differente che CGGGG. Alimentando il DNA attraverso il poro e registrando il segnale risultante, i ricercatori possono leggere la sequenza del DNA.

Per la seconda parte della soluzione, Graveley, Bolisetty e Rajadinakaran hanno deciso di andare grandi. Invece di ordinamento del tutto il gene vecchio di scegliere-vostro-proprio-avventura, hanno scelto più complesso quello conosciuto, la molecola di adesione delle cellule di Down Syndrome 1 (Dscam1), che controlla i collegamenti del cervello nelle mosche di frutta. Dscam1 ha il potenziale di fabbricazione dei 38.016 isoforms possibili ed ogni mosca di frutta ha il potenziale di fare ogni di loro, tuttavia quant0 di queste versioni realmente sono fatti rimane sconosciuto.

Dscam1 assomiglia a questo: X-12-X-48-X-33-X-2-X, dove le x denotano le sezioni che sono sempre le stesse ed i numeri indicano le sezioni che possono variare (il numero in se mostra quante opzioni differenti là sono per quella sezione).

Per studiare quanto isoforms differenti di Dscam1 realmente esistono nel cervello della mosca, i ricercatori in primo luogo hanno dovuto convertire il RNA Dscam1 in DNA. Se il DNA è il libro o l'insieme delle istruzioni, il RNA è il trascrittore che copia il libro in moda da poterlo tradurre esso in proteina. Il DNA comprende le istruzioni per tutti e 38.016 i isoforms del gene Dscam1, mentre ogni RNA specifico Dscam1 contiene le istruzioni per appena una. Nessuno ancora avévano usato un servo per ordinare le copie di RNA e benchè fosse probabile esso potrebbe essere fatto, dimostrandolo e mostrare come ha funzionato sarebbe un avanzamento notevole nel campo.

Rajadinakaran ha preso un cervello della mosca di frutta, ha estratto il RNA, convertito esso in DNA, isolato le copie del DNA del Dscam1 RNAs ed allora li ha fatti funzionare attraverso i nanopores del servo. In questo un esperimento, non solo hanno trovato che 7.899 dei 38.016 isoforms possibili di Dscam1 sono stati espressi ma anche che molto, se non tutte le versioni sono probabili essere espressi.

“Molta gente detta “il servo non lavorerà mai,„ “Graveley dice, “ma lo abbiamo mostrato che funziona usando il gene più complicato conosciuto.„

Lo studio dimostra che il gene che ordina la tecnologia può ora essere raggiunto da una gamma molto più vasta dei ricercatori precedentemente possibile, poiché il servo è sia relativamente economico che altamente portable in modo che non richieda quasi spazio del laboratorio.

“Questo tipo di lavoro di avanguardia mette UConn alla prima linea dello sviluppo di tecnologia e rinforza la nostra cartella della ricerca di genomica,„ dice Marc Lalande, direttore dell'istituto del UConn per genomica dei sistemi. “Inoltre, grazie agli investimenti nella genomica con il programma accademico dell'università, Brent Graveley possono leverage la sua perizia in modo che la facoltà e gli allievi attraverso le nostre città universitarie competano con successo per i dollari di concessione e lancino le imprese di scienze biologiche.„

Graveley parlerà della ricerca alla riunione della Comunità del servo di Oxford Nanopore al centro del genoma di New York il 3 dicembre.

Per quanto riguarda i punti seguenti, i ricercatori progettano sul andare ancora più grandi: ordinando ogni punta di RNA dall'inizio alla fine all'interno di una cellula, qualcosa che non possa essere fatto con i continuatori tradizionali del gene.

“Questa tecnologia ha potenziale stupefacente di trasformare come studiamo la biologia del RNA ed il tipo di informazioni che possiamo ottenere,„ dice Graveley. “Più il fatto che il servo è un continuatore tenuto in mano che inserite un computer portatile è semplicemente incredibile freddo!„