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        新開(kāi)發(fā)的開(kāi)關(guān)激活基因比自然界好幾千倍
        
			
        
				2019-05-20 10:25:17
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        如果科學(xué)家可以準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)基因表達(dá)，他們就可以關(guān)閉對(duì)疾病和疾病負(fù)責(zé)的基因，并開(kāi)啟那些能增強(qiáng)健康和免疫系統(tǒng)的基因。“這就是控制基因表達(dá)如此根本的原因，”西北大學(xué)的Julius Lucks說(shuō)。“一旦你掌握了它，你就可以做任何事情。”
        

        新開(kāi)發(fā)的開(kāi)關(guān)激活基因比自然界好幾千倍
        

        對(duì)于Lucks來(lái)說(shuō)，對(duì)基因表達(dá)有一個(gè)“好”的處理可能是輕描淡寫(xiě)。他和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種功能強(qiáng)大且功能多樣的工具，可以比自然界好幾千倍的基因激活。
        

        西北麥考密克工程學(xué)院的化學(xué)與生物工程副教授拉克斯說(shuō)：“我們所做的只是做一個(gè)轉(zhuǎn)換基因的RNA開(kāi)關(guān)。”“真正令人敬畏的是它真的非常非常好。”
        

        該研究由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局和芝加哥社區(qū)信托基金會(huì)的Searle基金資助，于10月19日在線發(fā)表在Nature Communications雜志上。James Chappell是Lucks實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員，現(xiàn)在是萊斯大學(xué)的助理教授，擔(dān)任該論文的第一作者。
        

        使用計(jì)算設(shè)計(jì)方法，Lucks通過(guò)分子編程稱為稱為Small Transcription Activating RNA的RNA分子(或他的團(tuán)隊(duì)之前發(fā)現(xiàn)的STAR)來(lái)創(chuàng)建轉(zhuǎn)換。然后他使用由西北校友Joe Zadeh('03)開(kāi)發(fā)的算法來(lái)優(yōu)化特定應(yīng)用的STAR。一家外部公司使用該算法的結(jié)果構(gòu)建一個(gè)物理的RNA片段，然后Lucks在實(shí)驗(yàn)中使用。
        

        運(yùn)氣將STARs比作燈開(kāi)關(guān)。
        

        “對(duì)于生物學(xué)中發(fā)生的任何事情，'光'必須開(kāi)啟，”西北大學(xué)合成生物學(xué)中心成員Lucks說(shuō)。“我們總是對(duì)開(kāi)啟事業(yè)感興趣，因此我們找到了一種方法來(lái)設(shè)計(jì)一些非常好的燈開(kāi)關(guān)。”
        

        繼續(xù)類比，自然界中發(fā)現(xiàn)的RNA開(kāi)關(guān)無(wú)法完全打開(kāi)或關(guān)閉“燈”。通常情況下，房間總是暗淡而不是完全黑暗或光亮。但研究人員希望對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更嚴(yán)格的控制。運(yùn)氣'STAR可以打開(kāi)光 - 或激活一個(gè)比沒(méi)有STAR存在時(shí)亮9,000倍的基因，提供研究人員缺乏的完全黑暗或明亮的空間。
        

        “如果你研究一個(gè)系統(tǒng)來(lái)探索一個(gè)基因的作用，你想知道它在完全開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)的作用，”Lucks解釋道。“當(dāng)基因存在或在那里的中途時(shí)，不是。那就更難解開(kāi)了。”
        

        對(duì)于診斷應(yīng)用來(lái)說(shuō)尤其如此，Lucks計(jì)劃接下來(lái)使用他的新工具。由于RNA優(yōu)于檢測(cè)其他RNA鏈，因此STAR可用于診斷RNA病毒。要做到這一點(diǎn)，Lucks的開(kāi)關(guān)可以設(shè)計(jì)成在其中一種病毒出現(xiàn)時(shí)打開(kāi)。
        

        “你必須有超級(jí)嚴(yán)密的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，”Lucks說(shuō)。“你不需要中途信號(hào)，因?yàn)槟菚r(shí)你會(huì)得到誤報(bào)。你需要一個(gè)明確的信號(hào)。”
        

        然而，診斷只是研究人員可以用STAR完成的一件事。運(yùn)氣也有興趣將它們用于代謝工程，調(diào)節(jié)RNA網(wǎng)絡(luò)等。
        

        “這是一項(xiàng)支持技術(shù)，我們立即開(kāi)始合作，”Lucks說(shuō)。“突然之間，所有這些不同的事情都有可能。這真是太棒了。”
        
			

			
          
        
			
        
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