生物科学门户网站
BIO1000.COM

基因活动数据库可以节省数千只老鼠

弗朗西斯克里克研究所的科学家们开发了一个综合的十种疾病模型小鼠基因活动数据库,这些模型可以显着减少全世界的动物使用,该研究所提供了对不同病原体的免疫反应的全貌。

这些数据发表于Nature Communications,可通过在线应用程序获得,显示每种小鼠基因(超过45,000种基因)在十种不同疾病的小鼠血液中的活性。对于涉及肺的六种疾病,还检查了来自肺的样品。

以前,研究人员必须创建,感染,剔除,从小鼠中获取样本并提取和测序RNA以研究他们感兴趣的基因。使用实验室为本研究创建的新应用程序,研究人员将能够检查在不需要自己的小鼠的情况下,任何基因在一系列疾病中的活性。这可以防止数千只小鼠被用于个体实验。

由Crick集团领导人Anne O'Garra领导并由Christine Graham协调的研究团队与来自Crick,UK和USA的许多合作者一起工作。他们使用新一代测序技术'RNA-seq'来测量不同疾病的基因活性。由于基因需要将其DNA转录为RNA才能发挥作用,因此分析RNA可以揭示每种基因的活性 - 在这种情况下是在感染或过敏原激发后。

“基因活动可以向我们展示身体对感染和过敏原的反应,”安妮解释说。“有数千种基因参与任何免疫反应,因此我们实验室的生物信息学博士后Akul Singhania使用先进的生物信息学方法将基因聚类成模块。这些模块代表共同调节的基因簇,通常可以注释确定它们的功能和已知的生理作用。例如,在38个肺模块中有一个与过敏相关的模块,仅在过敏模型中看到,包含100多个基因和另一个与含有200多个基因的T细胞相关的模块。

“通过对肺组织和血液进行测序,我们还可以看到血液中的免疫反应如何反映肺部的局部反应,反之亦然。这将有助于我们了解我们可以从血液中的遗传特征中学到什么,因为对于大多数疾病,医生无法从患者身上获得肺部样本。“

一大堆病原体

使用新的应用程序,世界各地的研究人员可以查找感染了一系列病原体的小鼠的肺和血液中的基因活性:寄生虫弓形虫,流感病毒和呼吸道合胞病毒(RSV),细菌伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pseudomallei),真菌白色念珠菌,或过敏原,屋尘螨。他们还可以看到李斯特菌,小鼠巨细胞病毒,疟疾寄生虫Plasmodium chabaudi chabaudi或慢性伯克霍尔德氏菌感染的小鼠血液中的基因活性。

在该研究中,研究小组分析了与这些疾病相关的遗传特征,以帮助了解免疫反应。他们在肺部发现了广泛的免疫反应,其中离散模块由与I型或II型干扰素,IL-17或过敏型反应相关的基因主导。已知I型干扰素响应病毒而释放,而II型干扰素(IFN-γ)激活吞噬细胞以杀死细胞内病原体,IL-17吸引中性粒细胞引起早期炎症免疫应答。有趣的是,干扰素基因特征在血液模块中与肺相似,但IL-17和过敏反应则不然。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。