新技術(shù)捕獲基因調(diào)控關(guān)鍵蛋白
日期:2012-01-29 08:49:35
來(lái)自美國(guó)賓州大學(xué)的研究人員發(fā)表了題為“Genome-wide structure and organization of eukaryotic pre-initiation complexes”的文章,報(bào)道了一種能用于繪制染色體解讀和調(diào)控的蛋白圖譜的新技術(shù),這種技術(shù)能精確的指出其中關(guān)鍵蛋白的位置,以及其調(diào)控作用,相關(guān)成果公布在1月18日Nature雜志在線版上,同時(shí)這一研究組的其它成果也公布在了Cell雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是賓州大學(xué)首席研究員B. Franklin Pugh教授,他的研究組一直致力于染色體相關(guān)圖譜的構(gòu)建,他們?cè)?SPAN lang=EN-US>2007年報(bào)道了首個(gè)核小體高清晰圖譜,顯示了控制核小體的特定關(guān)鍵基因的位點(diǎn),以及這些位于DNA重要轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子位點(diǎn)的核小體,控制特定基因開(kāi)啟/關(guān)閉的機(jī)制。
眾所周知,染色體是細(xì)胞內(nèi)攜帶基因信息的重要構(gòu)成元件,染色體上特異性蛋白與核小體的結(jié)合方式,將能決定是形成大腦細(xì)胞,還是肝臟細(xì)胞,抑或是癌癥細(xì)胞,十分重要。然而迄今為止,要想準(zhǔn)確判斷這些蛋白結(jié)合在染色體的什么位置,還十分困難。
在這些文章中,研究人員提出了一種新型的技術(shù)工具,利用這種工具,研究人員能準(zhǔn)確了解這些蛋白的位置,并且這種方法還有可能在蛋白調(diào)控,或者未能調(diào)控整個(gè)基因組的時(shí)候,進(jìn)行高分辨率拍攝,從而有助于科學(xué)家們解析這些關(guān)鍵的過(guò)程。
首先,研究人員采用了一種稱為核酸外切酶的工具,來(lái)去除未有基因調(diào)控蛋白結(jié)合的DNA序列,然后他們分析每個(gè)保留下來(lái)的,能結(jié)合蛋白的DNA束,確定具體的核苷酸序列,Pugh教授說(shuō),“這種技術(shù)——稱為ChIP-exo,優(yōu)于其它技術(shù)之處在于其能將結(jié)合位點(diǎn)中上百萬(wàn),上億的基因組核苷酸,縮小到某個(gè)確定的核苷酸”,“這種進(jìn)步就像是從低分辨率,240P的電視機(jī),發(fā)展到了高清晰度,1080p的家庭影院系統(tǒng),針對(duì)基因如何調(diào)控的這個(gè)問(wèn)題,帶來(lái)了空前的新感受?!?SPAN lang=EN-US>
ChIP-exo技術(shù)還能去除檢測(cè)系統(tǒng)中的大量背景,低背景技術(shù)能分析更多的結(jié)合位點(diǎn),增加2-5倍,為某種蛋白如何調(diào)控基因的,提供更加完整的圖譜,同時(shí)還能加大科學(xué)家們對(duì)于基因組中這些蛋白結(jié)構(gòu)組織的作用,更廣泛的理解。更復(fù)雜的圖譜也有助于科學(xué)家了解正常人類發(fā)育,或者疾病發(fā)生過(guò)程中,基因途徑的具體細(xì)節(jié)。