Hubrecht研究所(KNAW)的研究人員開發(fā)了一種新方法來評估基因轉(zhuǎn)錄物的產(chǎn)生和降解受到調(diào)控。在3月6日發(fā)表于《科學(xué)》的這項研究中，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞使用不同的策略來控制轉(zhuǎn)錄本拷貝的數(shù)量，這是細(xì)胞正常運行所必需的。

我們的身體由數(shù)萬億個包含相同DNA的細(xì)胞組成。即使每個細(xì)胞中的DNA相同，我們也由許多不同的細(xì)胞類型組成，每種細(xì)胞具有不同的功能。在不同的細(xì)胞類型中，DNA上不同的基因組是有活性的-使用不同的配方來構(gòu)建細(xì)胞的成分。反過來，這又決定了它是哪種細(xì)胞，例如皮膚細(xì)胞或肌肉細(xì)胞。為此，細(xì)胞會復(fù)制可用于生產(chǎn)蛋白質(zhì)的所謂基因的副本。

平衡創(chuàng)造與破壞

細(xì)胞中每個基因的轉(zhuǎn)錄本數(shù)量是這些基因活性的量度?？梢酝ㄟ^制作新副本(稱為轉(zhuǎn)錄過程)和銷毀已存在的副本(稱為降解過程)來影響此數(shù)字。在單個細(xì)胞中，轉(zhuǎn)錄本拷貝數(shù)通常是通過分解細(xì)胞來測量的，因此在同一細(xì)胞中不能隨時間追蹤。因此，到目前為止，尚不清楚單個細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄和降解的組合如何調(diào)節(jié)特定轉(zhuǎn)錄本的拷貝數(shù)。

標(biāo)記新副本

來自Hubrecht研究所的Alexander van Oudenaarden，Hans Clevers和Marvin Tanenbaum小組的研究人員著手解決這一問題，方法是開發(fā)一種新的單細(xì)胞測序技術(shù)，以區(qū)分新鮮制作的轉(zhuǎn)錄本和已有的轉(zhuǎn)錄本。

獨特的策略

通過將這些數(shù)據(jù)與計算機(jī)模型相結(jié)合，研究人員可以發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄和降解都與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄本的拷貝數(shù)量密切相關(guān)。Battich：“細(xì)胞似乎使用不同的策略來調(diào)節(jié)其基因的活性或這些轉(zhuǎn)錄本的拷貝數(shù)。對于某些基因，細(xì)胞必須能夠非常迅速地改變拷貝數(shù)。這些基因都在通過同時參與這兩個過程，細(xì)胞能夠非常快速地改變拷貝數(shù)，例如同時減少轉(zhuǎn)錄和增加降解。

這種稱為scEU-seq的新方法可用于研究眾多過程，例如發(fā)育過程中的細(xì)胞專門化，健康和癌癥系統(tǒng)中細(xì)胞分裂的調(diào)控。