建立一个CRISPR彩虹

CRISPRainbow,新技术使用CRISPR / Cas9,马塞诸斯州大学医学院的科学家研制出可以让研究者去标签和跟踪多达七个不同基因位点在活细胞。这个标签系统,是发表在《自然生物技术细节,将是一个宝贵的工具,实时研究基因组的结构。

“大多数人都使用CRISPR编辑基因组。我们使用标签DNA和DNA在活细胞的运动,”研究专家Hanhui马博士说,研究作者之一Thoru Pederson博士Vitold阿内特教授的细胞生物学和生物化学和分子药理学教授。

了解基因的精确位置元素在活细胞中染色体动力学的理解是至关重要的,因为基因控制我们的生物学和健康做根据他们的位置在三维空间中,Drs说。Pederson和马。基因的转录和表达,它必须是可访问的染色体。在拥挤的核DNA在哪里定位起着重要的作用,从胚胎发育到癌症。

目前的技术,然而,只有能力后,最多三个基因位点在活细胞。标签更多的网站要求细胞被沐浴在甲醛固定,从而杀死它们,使其无法观察染色体的结构变化随着时间的推移,或对刺激的反应。

为了克服这个技术障碍,Pederson和马转向CRISPR / Cas9。标记在基因组特定位置使用CRISPR / Cas9复杂,他们创造了一个Cas9突变使核酸酶不活跃的所以只有结合基因组DNA并没有减少。一旦停用,CRISPR / Cas9元素被运送到一个特定的位置在基因组RNA可以编程指南的研究人员。

为了查看和跟踪CRISPR / Cas9复杂一旦绑定到基因组,马工程指导RNA包括三个主要的荧光蛋白之一:红色、绿色或蓝色。这些蛋白质可以在显微镜下观察和实时跟踪。通过附加一个指导RNA荧光蛋白,马能够结合三原色来生成三个额外的标签:青色,品红和黄色。七分之一的标签,白色,是通过结合所有三原色。

“电脑配合光谱过滤器在显微镜读出组合的颜色和显示这些请求,“Pederson解释道。“例如,黄色红色和绿色。使用三原色,这种方法称为计算颜色我们可以生成一个额外的三种颜色。

CRISPRainbow多达七种不同的DNA可以同时定位网站,每一个独特的颜色。部署在活细胞增加了科技的力量,因为它可以跟踪动态的拓扑运动可能有重要的生物的基因组的后果。

“通过这项技术,我们可以想象不同的染色体位点在不同的时间点,”研究合作者Li-Chun Tu说,博士,博士后在实验室的大卫•格伦沃尔德博士,生物化学和药理学助理教授各处。“我们可以监视他们看到这些位点和快速移动多远。这样,我们可以看到这些结构的变化如何影响基因表达及其与健康和疾病的关系。”

三维结构的研究的先驱的基因组在各处,对CRISPRainbow工作德克,博士,是热情。“通常,当我们看一个基因组的结构我们有这个快照,我们希望我们可以看到五分钟后会是什么样子当细胞反应,”德克博士说,霍华德休斯医学研究所研究员,生物化学和分子药理学教授和主任在系统生物学的项目。“这个系统允许一个人跟着这在真正的时间。我认为这是一个非常重要的新技术。”