分子试验显示实时基因活性

哈佛大学的化学家已经开发出这项技术提供一个实时、分子在细胞体内蛋白质生产的“电影”。

在单个细胞的直接观察荧光标记的分子——提供实时录像的个体的诞生新的蛋白质分子内部-增加科学家的精确探测基因活动。

使用试验,本周的描述《科学》杂志上,研究人员由哈佛大学Sunney谢。

Sunney谢了,一个接一个地在小破裂细胞内蛋白质分子生成多个核糖体绑定到单册mRNA完整的DNA的过程,一个生物体的长期遗传资源库,产量的作物蛋白质。

这些随机的或随机的蛋白表达详细描述在一个单独的纸谢和他的同事们在本周自然。

“虽然生命过程的核心,许多重要基因的表达发生在非常低的水平,使观察使用目前的技术困难或不可能的,”谢说,化学与化学生物学教授在哈佛大学艺术与科学。

“我们的实验提供了迄今为止最敏感的方法观察细胞内的单分子实时活动。这种新技术可以为我们提供前所未有的见解基因表达和许多其他基本生物过程在活细胞。”

分子生物学的中心法则认为,DNA转录成信使rna,然后翻译成蛋白质。但是一些技术障碍阻碍了研究这些关键过程。

研究人员的当前理解这两步途径是建立在他们的平均遗传和生化活动的大量的细胞和分子,屏蔽的基本随机过程在细胞水平上。

此外,我们的许多知识分子的工作机械参与基因表达来自体外实验,而不是在活细胞。

最后,当前的低灵敏度检测基因表达的技术限制高表达基因分析。

谢的化验地址三个局限性。他和他的同事融合一个黄色荧光蛋白叫做金星Tsr,疏水膜蛋白质。

Tsr域用于锚的包容融合细胞的膜蛋白,回避的长期困难压缩成像单一蛋白质在细胞胞浆,在分散荧光信号往往淹没在背景噪音。

结合蛋白的基因编码代替充分研究lacZ基因在大肠杆菌染色体。

当lacZ监管机制允许将修改后的基因转化为少量的蛋白分子,这些Tsr-Venus混合动力车迁移到细胞膜,每个十分坚定。

从每个Tsr-Venus清晰可见flash分子——当把整个人口的细胞看起来有点类似于细胞狗仔队的海洋——作为一个指示单个蛋白质分子的生产。

“谢博士的实验是第一个获得定量、实时信息在活细胞蛋白表达在单分子水平,”杰里米·m·伯格说,医学科学研究所的主任,资助部分的工作。

“他的成像方法开辟新天地,以解决基本问题的精确事件和因素参与调节这些必不可少的过程。”

“这完全是种高度创新研究与广泛的适用性,国立卫生研究所主任先驱奖支持。”