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条形码识别基因调节因子

2019-01-16 09:41:17 • 来源：

相同的DNA存在于生物体的每个细胞中，但只有一些基因在给定的细胞中表达。这些基因被称为转录因子的蛋白质激活，以响应各种生物信号。因此，转录因子调节大多数细胞过程，包括健康和疾病。来自瑞士日内瓦大学(UNIGE)的一组生物学家开发了一种新技术，用于识别任何过程中涉及的所有转录因子并响应任何信号。发表在“ 基因与发育 ”杂志上的这种方法的应用实际上是无限的，无论是在医学领域还是在基础生物学领域。

条形码识别基因调节因子

我们的每个细胞产生的某些蛋白质的信号之后，如胰腺细胞合成胰岛素或白血细胞分泌的抗体，以中和微生物。一旦被细胞检测到，该信号激活生化级联以刺激给定基因的表达。负责激活该基因的转录因子与位于基因上游的称为“启动子”的区域中的特定DNA序列结合。

随机DNA用于准确定位

'有超过1,000个人类转录因子调节大多数细胞过程。UNIGE科学系分子生物学系名誉教授Ueli Schibler说，同时识别所有涉及各种功能的人将在许多基础和应用生物学研究项目中节省大量时间。为此，生物学家和他的团队开发了一种独创的筛选技术。'我们建立了一个由3,000多个启动子组成的文库，这些启动子由重复的随机DNA序列组成，然后是发光标记和遗传条形​​码。Pauline Gosselin解释说，随机序列的重复大大增加了识别特定转录因子的可能性。

在用信号刺激细胞之前，将所有这些启动子引入培养的人细胞中。'由该信号激活的文库的合成基因被转录成信使RNA。然后，我们通过识别它们所关联的条形码来跟踪它们。最后，这些启动子中包含的重复随机DNA序列允许在现有数据库中获取与这些序列结合的转录因子，日内瓦团队的研究员兼该研究的第一作者Gianpaolo Rando说。

一个普遍的开创性工具

这种名为BarCoded Synthetic TAndem Repeat PROMoter(BC-STAR-PROM)筛查的方法基于2013年在该组内开发的技术。'我们对其进行了优化，以便在一次实验中同时监测约3,000名启动子的活动，而不是一个接一个地将启动子引入细胞中。Ueli Schibler表示，这极大地节省了时间和工作。

BC-STAR-PROM技术可应用于任何旨在探索生物信号或化学物质的细胞效应的研究项目。这种开创性的工具，其应用无数，使得能够识别被药物，感染或正在开发的治疗激活或抑制的转录因子。利用他们的方法，日内瓦研究人员已经确定了长春碱刺激的转录因子，长春碱是一种用于化疗的药物，用于治疗不同类型的肿瘤。

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