Wissenschaftler an der University of Virginia School of Medicine entwickelt haben, eine bessere Möglichkeit zu bestimmen, was unsere Gene tun, sodass die Wissenschaftler besser erforschen die genetischen Ursachen von Krankheiten und mehr effizient festzustellen, ob neue Medikamente wirken auf das beabsichtigte Ziel genau, wie gebraucht.
Die Forscher glauben, dass das neue tool revolutionieren könnte die Untersuchung von biologischen Systemen, indem es eine spannende Neuerung: die Fähigkeit zu Sortieren Gene “ sofortige Effekte aus der komplexen Kette von Reaktionen, die Folgen.
Zu entwickeln, die verbesserte Technik der Forscher brauchte, war eine fehlende Zutat, und Sie fanden es in Pflanzen.
Das Verständnis Der Genfunktion
Verstehen, was ein bestimmtes gen tut, ist sehr anspruchsvoll. Ein gen kann viele Rollen spielen, wenn eine Zelle oder einen Organismus am Leben, und so Wissenschaftler oft blockieren die Funktion von Genen zu erkennen, welche änderungen sich daraus ergeben wird. Das, allerdings, kann wie der Versuch, herauszufinden, wie ein Auto funktioniert durch die Herstellung von einem Auto fehlt ein Teil, dann beobachten Sie das Auto erst, nachdem er unwiderruflich beschädigt und an einen Schrottplatz. Das Auto funktioniert nicht mehr, aber warum?
„In der Biologie, wenn wir wollen, um herauszufinden, wie ein system funktioniert, werden wir es brechen und sehen, was passiert“, Michael J. Guertin von UVA-Abteilung von Biochemie und Molekulare Genetik erklärt. „Das problem bei diesem Ansatz ist, dass, wenn Sie eine mutation in einem gen, oder Sie löschen ein gen, dann können stören das gesamte system für Stunden, Tage oder manchmal ein ganzes Leben lang.“
Dieser Ansatz hat einige große Nachteile. Bestimmte Gene sind essentiell, so dass Sie blockiert werden, auch in Labor-Mäuse, einfach nicht möglich. Das macht es schwer, Studie bestimmte Krankheiten. Und selbst, wenn es möglich ist, es ist schwer, genau zu erkennen, was ein gen ist dabei durch den Blick auf die vielen Veränderungen, die durch die Blockierung es.
Guertin und UVA research scientist Kizhakke Mattada Sathyan wollte einen besseren Weg finden. So entwickelten Sie Ihre neue Technik eine Verbesserung auf eine Häufig verwendete system, mit dem Wissenschaftler, schnell zum Abbau der Proteine, die ein gen macht, die im wesentlichen die Blockierung der gen-Funktion. (Dies ist vergleichbar mit dem entfernen der Kühler eines Autos während der Fahrt 60 Meilen pro Stunde, und dann sorgfältig beobachten die sofortige Ergebnisse—man kann sich leicht schließen, dass der radiator hält das Auto vor überhitzung.)
Die Forscher waren gut vertraut mit dem traditionellen system und seine Grenzen. Sathyan zum Beispiel wusste, dass es ursprünglich basierend auf einem Prozess, der natürlicherweise in Pflanzen. Er hatte eine Ahnung—er nennt es „intuition“—, dass die Pflanzen das Geheimnis für besser zu machen.
Und Sie Taten es. Er fand, dass das hinzufügen von ein kleines Stück von einer pflanze, protein, Gaben die Wissenschaftler viel mehr Präzision und Kontrolle. Sie könnten zum Abbau der Proteine von einem gen in nur wenigen Minuten, ohne die nachgelagerten Effekte, die traditionell verursacht durch den Prozess. Und Sie könnten sich Sortieren, die unmittelbaren Auswirkungen aus der nachfolgenden.
„Die Menschen haben versucht, mehrere andere Ansätze, um dieses Problem zu lösen, und keiner von Ihnen arbeitete,“ Sathyan sagte. „Das war wirklich cool.“
Verbesserung Der Gen-Forschung
Die verbesserte Technik kommt zu geringen Kosten und hat bereits erarbeitet großes Interesse aus anderen Laboren, die dieselbe Arbeit tun. „Es ist ziemlich einfach für eine kompetente molecular biology lab zu Holen, die Werkzeuge, die wir zur Verfügung gestellt, und übernehmen diese in Ihren Forschungs-Programm“, Guertin sagte. „Und wir denken, es wird bieten große Vorteile für Sie.“
Einer dieser Vorteile kommen in der Arzneimittel-Entwicklung. Das neue system macht es viel einfacher zu bestimmen, wenn ein Medikament wirklich funktioniert, wie geplant—wenn es die gleiche Wirkung haben wie die Blockierung eines Gens im Labor. Dies ist ein wichtiger Schritt bei der Schaffung von neuen Behandlungen.
Neben der Arbeit unerwartet Licht auf unverstandene Biologie der Pflanzen, Sathyan festgestellt, und das könnte eine nützliche Anwendung: „eine Weitere gute Sache über dieses ist, dass die Wuchsstoffe [die pflanze, Hormon] sind einige der Unkrautvernichter im Garten“, sagte er. „Es hat einige Toxizität, so könnten Sie diese neuen Informationen in der Welt der Pflanzen zu entwickeln, die besser, sicherer Unkrautvernichter.“