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        團(tuán)隊(duì)找到了查看活細(xì)胞內(nèi)基因的方法
        
			
        
				2019-06-29 08:58:53
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        對(duì)于Mazhar Adli來說，在電腦屏幕上翩翩起舞的小點(diǎn)綴就是夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)。那些實(shí)時(shí)移動(dòng)的熒光點(diǎn)將以前所未有的方式闡明我們對(duì)人類基因組，癌癥和其他遺傳疾病的理解。
        

        團(tuán)隊(duì)找到了查看活細(xì)胞內(nèi)基因的方法
        

        弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子遺傳學(xué)系的Adli開發(fā)了一種跟蹤活細(xì)胞內(nèi)基因的方法。他可以將它們?cè)O(shè)置為發(fā)光并觀察它們?cè)谌S空間中的移動(dòng)，這使得他可以像星圖一樣記錄上面的移動(dòng)天空。就像月亮影響潮汐一樣，基因的位置會(huì)影響它們的效果;因此，基因位置的3D地圖可以使科學(xué)家對(duì)我們的基因如何工作和相互作用以及它們?nèi)绾斡绊懳覀兊慕】涤懈鼮閺?fù)雜的認(rèn)識(shí)。
        

        “這已成為很長(zhǎng)一段時(shí)間的夢(mèng)想，”阿德利說。“我們能夠?qū)D像基本上，我們要實(shí)時(shí)，基因組中的任何區(qū)域的活細(xì)胞。它精美的作品。......與傳統(tǒng)的方法，這是金標(biāo)準(zhǔn)，基本上你將永遠(yuǎn)無法得到這種數(shù)據(jù)，因?yàn)槟惚仨殮⑺兰?xì)胞才能獲得成像。但在這里，我們正在活細(xì)胞中實(shí)時(shí)進(jìn)行。“
        

        了解DNA
        

        DNA通常被描述為以直線伸展的整齊鏈。但實(shí)際上，我們的DNA在細(xì)胞核內(nèi)聚集起來，就像煮熟的意大利面條一樣。“我們有兩米長(zhǎng)的DNA被折疊成一個(gè)細(xì)胞核，這個(gè)細(xì)胞核非常小，以至于它們中有10,000個(gè)能夠貼在針尖上，”Adli解釋道。“我們知道DNA不是線性的，而是形成這些環(huán)，這些大的三維環(huán)。我們希望基本上對(duì)這些相互作用進(jìn)行成像，并了解基因組在三維空間中的組織方式，因?yàn)檫@在功能上很重要“。
        

        他指出，將DNA視為一條整齊的線，可能會(huì)對(duì)基因相互作用產(chǎn)生誤解。在線性圖中相距很遠(yuǎn)的兩個(gè)基因在細(xì)胞核內(nèi)折疊時(shí)實(shí)際上可能非常接近，這可能會(huì)影響它們的作用。他使用了一個(gè)地圖類比：“這就是我們?nèi)绾蜗嘈乓粋€(gè)似乎在洛杉磯的元素正在調(diào)節(jié)弗吉尼亞州的一個(gè)元素 - [當(dāng)DNA被折疊起來時(shí)，它們實(shí)際上并不是那么遙遠(yuǎn)。”
        

        Adli與UVA和加州大學(xué)伯克利分校的同事一起開發(fā)的新方法使用CRISPR基因編輯系統(tǒng)，該系統(tǒng)在科學(xué)界已經(jīng)證明是一種感覺。研究人員用熒光蛋白標(biāo)記特定的基因組區(qū)域，然后使用CRISPR進(jìn)行染色體成像。如果他們想要，他們可以使用CRISPR來打開和關(guān)閉基因，使用成像方法來查看會(huì)發(fā)生什么。
        

        這種新方法克服了基因成像的長(zhǎng)期局限性。“我們被告知我們永遠(yuǎn)無法做到這一點(diǎn)，”阿德利說。“有一些方法可以讓你看到三維組織。但是你在數(shù)億個(gè)細(xì)胞上進(jìn)行了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，你必須殺死它們才能做到。在這里，我們可以看一下單細(xì)胞水平，細(xì)胞還活著，我們可以拍攝內(nèi)部發(fā)生的事情。“
        

        他說，為了殺死它們而種植細(xì)胞的生意既費(fèi)時(shí)又難以弄清楚其內(nèi)部的DNA發(fā)生了什么。這就像試圖通過觀察游戲的模糊圖片來弄清楚足球的規(guī)則。另一方面，Adli的新方法讓他坐下來實(shí)時(shí)觀看戲劇。“這是一件非常令人興奮的事情，”他說。
        

        Adli和他的團(tuán)隊(duì)在科學(xué)期刊Nature Communications的一篇文章中描述了他們的新方法，并將其提供給世界各地的科學(xué)家。該論文由Peiwu Qin，Mahmut Parlak，Cem Kuscu，Jigar Bandaria，Mustafa Mir，Karol Szlachta，Ritambhara Singh，Xavier Darzacq，Ahmet Yildiz和Adli撰寫。
        
			

			
          
        
			
        
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