美國麻省理工大學(xué)布羅德學(xué)院開發(fā)出一種高分辨率新技術(shù),,提供了多個窗口研究核糖核酸(RNA)的世界,讓科學(xué)家能深入到單個細(xì)胞內(nèi)部,,觀察RNA“機器”運轉(zhuǎn)的各個步驟,,并在其發(fā)生故障時檢查問題出在哪里。研究論文發(fā)表在4月24日的《自然·生物技術(shù)》網(wǎng)站上,。
RNA在指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程中至關(guān)重要,,其從出生、成熟到死亡的生命周期也是造成疾病的關(guān)鍵,。對生物來講,,RNA生命周期對細(xì)胞的影響,比出生率和死亡率對一個國家人口的影響還要大,。
細(xì)胞能調(diào)控RNA的數(shù)量水平,,在一個細(xì)胞的生命周期中,RNA數(shù)量水平呈動態(tài)變化,。新技術(shù)可以瞄準(zhǔn)一個特定細(xì)胞,,研究所有RNA的變化過程,。通過在極短的時間間隔內(nèi)給RNA拍攝快照,并將這些照片連在一起,,不僅能顯示出RNA的數(shù)量變化,,還能看到其生命周期中短暫的中間過程。研究小組將這種追蹤新生RNA生命周期的技術(shù)與一種新的測序技術(shù)結(jié)合,,就能計算出mRNA(信使RNA,,攜帶遺傳信息,在蛋白質(zhì)合成時充當(dāng)模板)的數(shù)量,。
運用該技術(shù)分析RNA分子產(chǎn)生,、分解和組裝等不同步驟中細(xì)胞內(nèi)活性RNA分子的數(shù)量,研究人員就可將RNA生命周期分成不同階段,,然后研究不同階段如何影響RNA的最終表達(dá)結(jié)果,。這種將廣泛與特定結(jié)合的方法提供了一種實時觀察RNA變化的系統(tǒng)化視角。
論文合著者伊多·艾米特說:“如果我們想觀察大腦中某個特定的神經(jīng)元,,或者位于肺部不同細(xì)胞之間的某個特定細(xì)胞,,這種技術(shù)能讓我們把視野收縮到10億個細(xì)胞中一個細(xì)胞內(nèi)的一次分子過程。許多疾病的產(chǎn)生,,正是由于某一類特殊細(xì)胞出現(xiàn)了短路,。新技術(shù)將成為發(fā)現(xiàn)病因的強大工具。”
新技術(shù)的一個關(guān)鍵應(yīng)用是跟蹤如癌癥或其他影響到RNA生命周期的疾病中的基因突變,。過去人們只知道發(fā)生了突變,,而要看到細(xì)胞里分子過程中所發(fā)生的突變結(jié)果卻非常困難。新技術(shù)能讓研究人員深入透視到細(xì)胞內(nèi)部,,看到基因突變?nèi)绾螖_亂了RNA的數(shù)量水平,,反過來又合成了哪種蛋白質(zhì)。