Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • mmif-2019
  • techweek
  • BIODATAHACK

УЗИ экспрессии генов

Активность генов в живом организме можно будет выявлять при помощи ультразвука

Полит.ру

Профессор Калифорнийского технологического института Михаил Шапиро (Mikhail Shapiro) и его коллеги разработали принципиально новый метод выявления экспрессии генов в живом организме.

Полный текст препринта статьи Ultrasound Imaging of Gene Expression in Mammalian Cells можно прочитать на сайте bioRxiv – ВМ.

Для того чтобы узнать, когда включается или выключается тот или иной ген, исследователи обычно присоединяют к интересующему их гену еще один – так называемый репортерный ген. В этой роли выступают гены, активность которых удобно регистрировать, – например, гены зеленого флуоресцентного белка или люциферазы, вызывающие характерное свечение. Но такие методы хорошо работают в клеточной культуре и гораздо хуже – в живом организме, так как трудно отследить флуоресценцию во внутренних органах.

Михаил Шапиро и его коллеги предложили новый репортерный ген, активность которого в тканях организма легко отслеживается обычным ультразвуковым исследованием. Нужный ген исследователи позаимствовали у бактерий, которые отличаются способностью продуцировать небольшие пузырьки воздуха внутри бактериальной клетки («газовые везикулы»). Еще в 2014 году в лаборатории Шапиро установили, что эти пузырьки легко детектируются при ультразвуковом исследовании.

Теперь ученые сумели заставить клетки млекопитающих синтезировать такие же везикулы.

Это было непростой задачей, так как у бактерий за эту работу отвечают девять генов, а главное – механизмы переноса информации из ДНК в РНК и дальнейшего синтеза белков у млекопитающих (как и у прочих эукариот) и у бактерий значительно различаются. Если просто пересадить в ДНК клетки бактериальные гены, она не сможет их использовать. «Механизм перевода очень отличается в двух типах клеток, – рассказывает один из авторов исследования, Араш Фархади (Arash Farhadi). – Одно из самых больших отличий заключается в том, что у ДНК бактерий часто встречается множество генов, которые транскрибируются в один общий фрагмент РНК, а он затем транслируется во все соответствующие белки, тогда как у эукариот каждый ген обычно сам по себе». Заставить работать бактериальную ДНК в клетках млекопитающих исследователи смогли, использовав механизм, который применяют для внедрения своего генома в ядро клетки вирусы.

Но даже после того, как бактериальная ДНК начала работать в клетках и запустился синтез необходимых белков, воздушные пузырьки не возникли. Как оказалось, для этого мало наличия нужных белков, надо еще, чтобы эти белки вырабатывались в правильном соотношении. «Правильные соотношения белков запрограммированы в кластерах бактериальных генов, но когда мы помещаем их в клетки млекопитающих, мы должны выяснить, какими должны быть эти соотношения и как заставить клетки млекопитающих вырабатывать эти белки правильно», – говорит Фархади. Выполнение этой задачи потребовало нескольких лет работы.

Ultrasound.jpg

Теперь гены заработали как надо, и в клетках действительно стали появляться нанопузырьки, заполненные воздухом. Их выявляет ультразвук, способный проникать внутрь организма, поэтому новый репортерный ген применим для изучения экспрессии генов в нейронах, клетках иммунной системы и других типах клеток организма, а также в клетках опухолей. Исследователи надеются, что в будущем их метод также будут использовать врачи, чтобы контролировать ход генной терапии у больного.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

генная инженерия экспрессия генов визуализация Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Малые молекулы вместо генотерапии

Разработан новый метод терапии, нацеленной на РНК – альтернатива CRISPR/Cas9, основанная на применении малых молекул и фермента.

читать

CRISPR/Cas13 вместо РНК-интерференции

Ученые из MIT показали, что при помощи CRISPR/Cas13 можно эффективно уничтожать мРНК выбранных генов.

читать

Генетически модифицированный урожай

Исследователи из США и Польши повысили на 14–20% повысили урожайность растений, увеличив выработку трёх белков, которые участвуют в процессе фотосинтеза.

читать

Аналогово-цифровые преобразователи на основе ДНК

Исследователи из MIT разработали синтетические генные «схемы», в которых реализована комбинация технологий аналоговых (непрерывных) и цифровых (дискретных) вычислений.

читать

Новости о CRISPR из первых рук

Константин Северинов – о новом типе CRISPR-систем и последних трендах в редактировании геномов.

читать