Наука

Встановлено характер функціонування 5000 генів при внутрішньоклітинних операціях

Всього в геномі людини близько 20000 генів. Тепер про 5000 генів зрозуміло, що вони роблять. Це величезний крок вперед

Генетики Гарвардського університету та Массачусетського технологічного інституту проаналізували функції понад 5000 генів людини, які виконують основні функції при клітинному поділі, сплайсингу, трансляції, ремонті ДНК та інших життєво важливих внутрішньоклітинних процесах.

Група вчених Гарвардського університету та Массачусетського технологічного інституту систематично оцінювала функції понад 5000 основних генів людини. Аналіз використовує технологію CRISPR / Cas9 для відключення активності генів і формує перший у своєму роді ресурс для розуміння і візуалізації роботи генів в широкому спектрі клітинних процесів.

Висновки групи охоплюють понад 31 мільйон окремих клітин і включають кількісні дані по сотням різних параметрів, які дозволяють прогнозувати, як гени працюють і окремо і разом.

Схема дослідження https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674 (22)01359-9

“Всю свою кар’єру я хотів побачити, що відбувається в клітинах, якщо основний ген буде вимкнено», — сказав Ян Чізман, провідний автор дослідження. — “Тепер ми можемо зробити це не тільки для якогось одного гена, але і для будь-якого гена, який має значення для поділу людської клітини в чашці Петрі».

Основні гени контролюють основні функції, необхідні клітині для виживання (транскрипція, сплайсинг мРНК, трансляція, перенесення везикул, реплікація ДНК, поділ клітин тощо). Систематичне порушення роботи цих генів не є новою концепцією, але традиційні методи були обмежені різними факторами, включаючи вартість і можливість повністю усунути активність основних генів.

Дослідники вперше розробили нову технологію генетичного скринінгу, яка поєднує два підходи — масштабний комбінований генетичний скринінг з використанням CRISPR/Cas9 та зображення клітин для виявлення як кількісних, так і якісних відмінностей.

Чізман каже:”Якщо у вас є дві клітини, розташовані поруч, і у однієї відключений певний ген, ви можете ці клітини порівняти і зрозуміти, що ж робив відключений ген”.

На додаток до свого основного «великого» скринінгу, вчені також провели менший, зосереджений на приблизно 200 генах, що беруть участь у клітинному поділі (мітозі). Були ідентифіковані гени, які відіграють чітку роль у мітозі, але раніше не пов’язані з цим процесом.

“Ми зібрали величезну кількість інформації. Наприклад, для ядра клітини важливо не тільки те, наскільки яскраво воно забарвлене, але і наскільки воно велике, наскільки воно кругле, наскільки гладкі або нерівні у нього краю», — сказав Чізмен. – “Комп’ютер дійсно може отримати величезну кількість просторової інформації”.

На основі цих багатих багатовимірних даних робота вчених дає своєрідний клітинний біологічний “відбиток пальця” для кожного гена. Використовуючи складні обчислювальні стратегії кластеризації, дослідники можуть порівнювати ці відбитки пальців один з одним і будувати потенційні регуляторні зв’язки між генами. Оскільки дані групи підтверджують кілька вже відомих взаємозв’язків, їх можна використовувати для впевнених прогнозів про роботу генів, чиї функції та/або взаємодії з іншими генами невідомі.


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


comments powered by HyperComments
Back to top button
comments powered by HyperComments