將RNA干涉法和自動(dòng)高通量篩選法結(jié)合起來(lái)進(jìn)行應(yīng)用的前景非常廣闊,。但是，首次對(duì)一種動(dòng)物的基因交互作用進(jìn)行大范圍的系統(tǒng)測(cè)試表明,，手工方法仍然比精密的自動(dòng)化篩選方法具有更多的優(yōu)勢(shì),。
很多疾病的發(fā)生源于多基因突變，雖然這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí),，但是,，目前可用于解釋在復(fù)雜生物體內(nèi)導(dǎo)致不同顯型出現(xiàn)的遺傳交互作用的活體數(shù)據(jù)卻很少。在很大程度上的原因是因?yàn)榕c酵母和細(xì)菌相比,，對(duì)動(dòng)物進(jìn)行遺傳操作并不容易,。但是，RNAi正使得對(duì)動(dòng)物進(jìn)行大范圍的基因篩選變得可行起來(lái),。
因?yàn)镽NA干涉(RNAi)能減少一種特定基因的表達(dá),，所以它能夠被用于培育假的基因剔除動(dòng)物，雖然這些動(dòng)物仍擁有該目的基因,，但它們卻具有像真正的基因剔除動(dòng)物一樣的顯型,。訣竅在于要能夠?qū)⑿〉母缮嫘蚏NA有效地運(yùn)送到該動(dòng)物身上，并且要能很快地篩選出這些顯型來(lái)——線蟲(chóng)對(duì)于這兩種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō),，都是絕對(duì)符合的,。
Andrew Fraser在Julie Ahringer的實(shí)驗(yàn)室工作時(shí)，成了一名使用RNAi進(jìn)行線蟲(chóng)篩選的專家,。在他剛剛發(fā)表的有關(guān)工作中,，這些技術(shù)被用于對(duì)大約6萬(wàn)5千對(duì)基因的基因交互作用進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)試。也許你認(rèn)為,，要進(jìn)行如此大范圍的試驗(yàn)一定需要開(kāi)發(fā)出一種復(fù)雜的自動(dòng)化技術(shù),，但實(shí)際上你錯(cuò)了。
事實(shí)上,，該試驗(yàn)的方法學(xué)上的主要變化是用96眼液體網(wǎng)格替代了瓊脂平板,，用于將包含有干涉型RNA的小型細(xì)菌喂給線蟲(chóng)。讀出的結(jié)果是什么,？這里,，他們要觀測(cè)的是蠕蟲(chóng),。正如Fraser所言，“我總是傾向于在尋找高端技術(shù)之前使用低端技術(shù),。我想驗(yàn)證的是,，如果我們做了這些篩選，那么在我建立起一個(gè)非常精明的方法做它之前,，它可以提供給我們一些具有明確生物學(xué)意義的數(shù)據(jù),。”
活體篩選要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，要遠(yuǎn)比細(xì)胞系篩選實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化更為困難,。“活體的問(wèn)題是，直到你看了這些數(shù)據(jù),，你才會(huì)確信你應(yīng)當(dāng)尋找些什么,。你能丟失掉很多奇怪的顯型，因?yàn)樵谇懊婺銢](méi)有告訴你的機(jī)器如何計(jì)算它們——教會(huì)一個(gè)機(jī)器找到意外的東西是很困難的,，那是些你用眼睛幾乎無(wú)法錯(cuò)過(guò)的東西,，”Fraser說(shuō)。
手工試驗(yàn)不僅僅能夠檢測(cè)到那些自動(dòng)化方法可能錯(cuò)過(guò)的顯型,，奇怪的是,，它還能加快速度，原因在于人眼要觀察到野生顯型僅僅需要看一眼就可以了,，而對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō),，需要先獲取圖像，接著再進(jìn)行分析才能完成,。Fraser評(píng)論說(shuō)：“手工方法對(duì)于這種情況來(lái)說(shuō),，真是具有神奇的速度，而且并不存在著我們自動(dòng)接近的東西,。”
Fraser及其同事利用這種低端技術(shù),，從大約6萬(wàn)5種被測(cè)試的基因?qū)χ需b定出了349種基因交互作用。這就意味著,，成對(duì)的基因重組在可能導(dǎo)致無(wú)活性的顯型發(fā)生方面是單個(gè)基因突變的很多倍,。而且，這僅僅看的是那些具有最高可信度的點(diǎn)擊數(shù),。
為了試圖找到那些表現(xiàn)更弱的基因交互作用,，F(xiàn)raser現(xiàn)在正著手構(gòu)建一種自動(dòng)化的圖像分析系統(tǒng)。他解釋說(shuō)：“目前我們至少具有了測(cè)試裝置,，因此我們知道這一篩選工作進(jìn)行得如何,，它帶給了我們什么，而且它值得做,。”但是,，F(xiàn)raser隨即補(bǔ)充說(shuō),，即使他們獲得的這一自動(dòng)化方法的實(shí)際效果很好，他們?nèi)詫⒖赡苓M(jìn)行一個(gè)快速的手動(dòng)篩選試驗(yàn)作為第一步,，然后再使用自動(dòng)化的篩選方法以定量的方式進(jìn)行所有的重復(fù)試驗(yàn),。
那么，在投入時(shí)間和精力用于一些效果并不如預(yù)期的事情之前,，做一種落伍的手工試驗(yàn)是否合適呢,？這一問(wèn)題對(duì)于研究人員在接著進(jìn)行高通量篩選試驗(yàn)之前，進(jìn)行認(rèn)真的思考或許很有價(jià)值,。
注：夏雨譯自2006年9月號(hào)的《自然-方法學(xué)》,，版權(quán)為英國(guó)NPG出版集團(tuán)所有。更多信息請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：http://www.natureasia.com/ch/naturemethods
