爱因斯坦研究人员开发技术统计信息由单个基因

在研究推进在线出版的《自然结构和分子生物学,阿尔伯特·爱因斯坦医学院的研究人员更精确地看着叶史瓦大学描述技术的一个基本步骤细胞的生活——一个基因,DNA,读到一个消息,信使rna。这项技术能够提供一个窗口的过程基因开启不当,导致疾病。

单一mRNA分辨率荧光原位杂交显示的确切数字mRNA(红点)和一个特定基因的转录(亮红点)在一个单一的细胞。这项新技术提供了一个详细的调查过程,直到现在被证明是但从未可视化。

更详细的视图单个细胞的DNA被制成RNA将有助于回答多少基因随着时间的推移,从细胞到细胞水平变化多少。洞察基因如何工作在一个更精确的水平,最终进步的理解疾病机制,引发癌症,例如,当基因不再出现在正确的工作能力或时间。

”的经典教科书卡通插图一条DNA链与小信使rna片段从它现在可以显示与实际照片,”丹尼尔Zenklusen解释说,爱因斯坦博士,博士后研究员、该研究的第一作者。技术开发实验室的罗伯特•歌手博士,主持和爱因斯坦的解剖学和结构生物学教授。

这项新技术是一种强大的细化的荧光原位杂交(FISH), Singer的实验室开发的超过26年前。鱼是现在广泛使用的研究工具来研究基因的激活;这是多大的一个基因一直在“打开”组织的细胞。鱼也被运用于遗传咨询检测的基因特性,包括唐氏综合征或氏综合症诊断条件。

荧光的进步,显微镜和描述数据分析使鱼更强大的应用程序。这项工作之前,鱼只能用来看看基因或他们的消息出现在非常高的水平,只有在组织,不是在较小的细胞水平。然而,这是第一次,所有的个人可以计算单个细胞内信使rna分子。

Singer的“单一RNA计数”技术有潜力改变基因是如何监管的一些基本理论。Singer解释说,“我们的研究使用这种新技术已经生成足够的新想法让学生忙在接下来的10年。”

本研究最重要的发现之一是,“管家”基因,所有的细胞都需要生存,不一定表示在一个恒定的水平。然而,变化是局限于一个狭窄的范围似乎看家基因的特征。

测量单分子结合数学建模允许团队精确确定可变性控制。这表明,与先前的研究发现,家务不转录基因转录破裂但在一个相当恒定速率。

破裂的表情,然而,发现在高可变性的特殊类的基因的细胞可能是一个优势。下一步就是看看这个连续/ non-bursting看家基因控制原理也适用于人体细胞。工作从Singer组在酵母细胞中执行。

Singer相信看生物过程的方法在自然环境中(而不是在试管中)在单个细胞水平揭示的细节,可以推进领域的癌症和其他疾病的研究。

“癌症源于一个细胞。所以目前微阵列技术用于tissue-wide水平和基于“磨碎肿瘤”可能是一个良好的开端在指导我们专注,但是他们可能需要结合新的技术,提供精密在单个细胞,”Singer说。