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UVA从植物中提取一种更好的方法来确定我们的基因在做什么

弗吉尼亚大学医学院的科学家们开发出了一种更好的方法来确定我们的基因的作用-使科学家能够更好地探查疾病的遗传原因,并更有效地确定新药是否能够完全按照需要对预期目标起作用。

研究人员认为,该新工具可以通过提供令人兴奋的改进来革新生物系统的研究:从随后发生的复杂链反应中对基因的直接影响进行分类的能力。

为了开发改进的技术,研究人员所需要的只是一种缺少的成分,他们在植物中发现了这种成分。

了解基因功能

了解特定基因的作用非常具有挑战性。一个基因在维持细胞或生物体的生命中可以发挥许多作用,因此科学家经常封锁基因的功能,以查看会导致什么变化。但是,这就像试图通过制造缺少零件的汽车来弄清楚汽车的工作原理,然后仅在汽车遭受不可挽回的损坏并送入垃圾场后观察汽车。汽车不再工作了,但是为什么呢?

UVA生物化学与分子遗传学系的Michael J. Guertin博士解释说:“在生物学中,如果我们想弄清楚一个系统是如何工作的,我们会打破它,看看会发生什么。”“这种方法的问题在于,如果您在一个基因中进行了突变,或者您删除了一个基因,那么这可能会干扰整个系统数小时,数天,有时甚至是整个生命周期。”

这种方法有一些很大的缺点。某些基因是必不可少的,因此即使在实验小鼠中也无法对其进行阻断。这使得很难研究某些疾病。即使有可能,也很难通过观察阻止基因导致的许多变化来准确地确定基因在做什么。

Guertin和UVA研究科学家Kizhakke Mattada Sathyan博士想找到更好的方法。因此,他们开发了他们的新技术,这是对常用系统的改进,该系统使科学家能够快速降解基因产生的蛋白质,从而基本上阻断了基因的功能。(这类似于每小时行驶60英里时拆下汽车的散热器,然后仔细观察即时结果-可以很容易得出结论,散热器可以防止汽车过热。)

研究人员非常熟悉传统系统及其局限性。例如,Sathyan知道它最初是基于植物中自然发生的过程。他有种预感-他称其为“直觉”-植物保留了使之变得更好的秘密。

他们做到了。他发现添加一小部分植物蛋白可以使科学家获得更高的精确度和控制力。它们可以在短短几分钟内降解基因产生的蛋白质,而没有传统上由该过程引起的许多下游影响。他们可以将后续影响归类。萨西恩说:“人们已经尝试了其他几种方法来解决这个问题,但没有一种有效。”“所以这真的很酷。”

加强基因研究

改进的技术成本可忽略不计,并且已经引起其他从事类似工作的实验室的极大兴趣。Guertin说:“对于一个称职的分子生物学实验室来说,选择我们提供的工具并在他们的研究计划中采用它非常简单。”“而且我们认为它将为他们带来巨大的好处。”

这些好处之一将来自药物开发。新系统使确定某种药物是否确实按预期工作的过程变得更加容易-它是否具有与阻断实验室基因相同的作用。这是创造新疗法的关键步骤。

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