一個(gè)基因在維持細(xì)胞或生物體的生命中可以發(fā)揮許多作用
弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們開發(fā)出了一種更好的方法來(lái)確定我們的基因的作用-使科學(xué)家能夠更好地探查疾病的遺傳原因,并更有效地確定新藥是否能夠準(zhǔn)確地按預(yù)期作用于預(yù)期目標(biāo)。
研究人員認(rèn)為,該新工具可以通過提供令人興奮的改進(jìn)來(lái)革新生物系統(tǒng)的研究:從隨后發(fā)生的復(fù)雜鏈反應(yīng)中對(duì)基因的直接影響進(jìn)行分類的能力。
為了開發(fā)改進(jìn)的技術(shù),研究人員所需要的只是一種缺少的成分,他們?cè)谥参镏邪l(fā)現(xiàn)了這種成分。
了解基因
了解特定基因的作用非常具有挑戰(zhàn)性。一個(gè)基因在維持細(xì)胞或生物體的生命中可以發(fā)揮許多作用,因此科學(xué)家經(jīng)常封鎖基因的功能,以查看會(huì)導(dǎo)致什么變化。但是,這就像試圖通過制造缺少零件的汽車來(lái)弄清楚汽車的工作原理,然后僅在汽車遭受不可挽回的損壞并送入垃圾場(chǎng)后觀察汽車。汽車不再工作了,但是為什么呢?
在生物學(xué)中,如果我們想弄清楚系統(tǒng)是如何工作的,我們將其分解并觀察會(huì)發(fā)生什么。這種方法的問題在于,如果您在一個(gè)基因中進(jìn)行了突變,或者刪除了一個(gè)基因,那么這可能會(huì)擾亂整個(gè)系統(tǒng)數(shù)小時(shí),數(shù)天,有時(shí)甚至是整個(gè)生命周期。
這種方法有一些很大的缺點(diǎn)。某些基因是必不可少的,因此即使在實(shí)驗(yàn)小鼠中也無(wú)法對(duì)其進(jìn)行阻斷。這使得很難研究某些疾病。即使有可能,也很難通過觀察阻止基因?qū)е碌脑S多變化來(lái)準(zhǔn)確地確定基因在做什么。
Guertin和UVA研究科學(xué)家Kizhakke Mattada Sathyan博士想找到更好的方法。因此,他們開發(fā)了他們的新技術(shù),這是對(duì)常用系統(tǒng)的改進(jìn),該系統(tǒng)使科學(xué)家能夠快速降解基因產(chǎn)生的蛋白質(zhì),從而基本上阻斷了基因的功能。(這類似于每小時(shí)行駛60英里時(shí)拆下汽車的散熱器,然后仔細(xì)觀察即時(shí)結(jié)果-可以很容易地得出結(jié)論,散熱器可以防止汽車過熱。)
研究人員非常熟悉傳統(tǒng)系統(tǒng)及其局限性。例如,Sathyan知道它最初是基于植物中自然發(fā)生的過程。他有種預(yù)感-他稱之為“直覺”-植物為使它變得更好而保留了秘密。
他們做到了。他發(fā)現(xiàn)添加一小部分植物蛋白可以使科學(xué)家獲得更高的精確度和控制力。它們可以在短短幾分鐘內(nèi)降解基因產(chǎn)生的蛋白質(zhì),而沒有傳統(tǒng)上由該過程引起的許多下游影響。他們可以將后續(xù)影響歸類。薩西恩說(shuō):“人們已經(jīng)嘗試了其他幾種方法來(lái)解決這個(gè)問題,但沒有一種有效。” “所以這真的很酷。”
加強(qiáng)對(duì)基因的研究
改進(jìn)的技術(shù)成本可忽略不計(jì),并且已經(jīng)引起其他從事類似工作的實(shí)驗(yàn)室的極大興趣。Guertin說(shuō):“對(duì)于一個(gè)稱職的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō),選擇我們提供的工具并在他們的研究計(jì)劃中采用它非常簡(jiǎn)單。” “而且我們認(rèn)為它將為他們帶來(lái)巨大的好處。”
這些好處之一將來(lái)自藥物開發(fā)。新系統(tǒng)使確定某種藥物是否確實(shí)按預(yù)期工作的過程變得更加容易-它是否具有與阻斷實(shí)驗(yàn)室基因相同的作用。這是創(chuàng)造新療法的關(guān)鍵步驟。
Sathyan指出,此外,這項(xiàng)工作出乎意料地闡明了人們對(duì)植物生物學(xué)的了解,這可能具有有用的應(yīng)用:“與此相關(guān)的另一件好事是,植物生長(zhǎng)素是植物生長(zhǎng)素的殺草劑,植物生長(zhǎng)素是其中的一種, “ 他說(shuō)。“它具有一定的毒性,因此您可以在植物界使用這一新信息來(lái)開發(fā)更好,更安全的除草劑。”
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