Λέιζερ, προσαρμοσμένο μικροσκόπιο εμφανίζουν διαδικασία συναρμολόγησης γονιδίων σε πραγματικό χρόνο
"Αυτός είναι ένας εντελώς νέος τρόπος για να εικονογραφηθεί το RNA με υψηλή ανάλυση σε ζωντανά κύτταρα", δήλωσε ο Xiaoliang Sunney Xie, ο Howard Hughes Medical Institute Investigator στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ και ο ανώτερος συγγραφέας μιας μελέτης που περιγράφει τη νέα μέθοδο, η οποία δημοσιεύθηκε την 1η Νοεμβρίου 2018 στο περιοδικό Nature. "Είναι μια σημαντική εννοιολογική πρόοδος."
Η συγκόλληση γονιδίων είναι ένα κρίσιμο βήμα στην παραγωγή πρωτεϊνών, τις εργασίες των κυττάρων. Κατά τη διάρκεια της ματίσματος, τα ιντρόνια, τα μη κωδικοποιητικά τμήματα του RNA, κόβονται από ένα μόριο αγγελιοφόρου RNA (mRNA) και τα υπόλοιπα εξόνια συσσωρεύονται μαζί για να δημιουργήσουν μια αλληλουχία κωδικοποίησης. Αυτή η διαδικασία μπορεί να παράγει πολλαπλές πρωτεΐνες από ένα μόνο γονίδιο.
Τα ελαττώματα στη συγκόλληση σχετίζονται με μια σειρά γενετικών ασθενειών. Για παράδειγμα, οι μεταλλάξεις που επηρεάζουν τις θέσεις ματίσματος μπορούν να προκαλέσουν την παράλειψη ή την συμπερίληψη εξονίων, οδηγώντας στην παραγωγή μη φυσιολογικών πρωτεϊνών.
Για να απεικονίσει τη συναρμολόγηση σε ζωντανά κύτταρα, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα μικροσκόπιο που κατασκευάστηκε από προσαρμοσμένο και το συνδυάζει με λέιζερ και φθορίζουσες βαφές. Τα λέιζερ διεγείρουν τις βαφές, οι οποίες δεσμεύονται σε συγκεκριμένες αλληλουχίες RNA, επιτρέποντας στους ερευνητές να παρακολουθούν τις κινήσεις των μορίων RNA σε πραγματικό χρόνο.
"Μπορούμε τώρα να παρακολουθήσουμε τη μάχη που συμβαίνει σε μεμονωμένα μόρια RNA", δήλωσε ο Xie. "Μπορούμε πραγματικά να απεικονίσουμε πώς ένα μόνο μόριο RNA διπλώνει και κινείται μέσα σε ένα κελί."
Χρησιμοποιώντας τη νέα τεχνική, οι ερευνητές έχουν ήδη κάνει μια σειρά σημαντικών ανακαλύψεων σχετικά με τη ματίσματος. Για παράδειγμα, έχουν διαπιστώσει ότι η συρρίκνωση είναι μια πολύ πιο δυναμική διαδικασία από ό, τι προηγουμένως θεωρούσε. Έχουν επίσης ανακαλύψει ότι η συρρίκνωση ρυθμίζεται από μια σειρά πρωτεϊνών που συνδέονται με το RNA και ελέγχουν την αναδίπλωση του.
Η νέα τεχνική αναμένεται να παρέχει πληθώρα νέων πληροφοριών σχετικά με τη ματίσματος και τον ρόλο της στην γονιδιακή έκφραση και τη νόσο.
"Αυτό είναι ένα ισχυρό εργαλείο που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να μελετήσουμε τη συναρμολόγηση με τρόπο που δεν ήταν ποτέ δυνατός πριν", δήλωσε ο Xie. "Είμαστε ενθουσιασμένοι που μπορούμε να δούμε τι μπορούμε να μάθουμε με αυτό."
Εκτός από το XIE, άλλοι συγγραφείς του εγγράφου είναι συν-πρώτοι συγγραφείς Xiaokun Shu και Xiaojie Zhou, και οι δύο του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, και ο Yonggang Sun του Πανεπιστημίου Πεκίνο.
