Каждый раз, когда клетки активируют ген, они производят ген определенные молекулы расшифровки стенограммы, которые делают функцию гена доступной для клетки. Измерение активности гена – обычная деятельность в медицинской диагностике, особенно в лекарстве от рака. Today’ s технологии определяют деятельность генов, измеряя сумму молекул расшифровки стенограммы. Однако эти технологии не могут ни измерить сумму молекул расшифровки стенограммы одной тысячи генов в десяти тысячах единственных клеток, ни пространственную организацию молекул расшифровки стенограммы в единственной клетке.
Полностью автоматизированный способ, разработанный биологами Цюрихского университета под наблюдением профессора Лукаса Пелкмэнса, позволяет, впервые, параллельное измерение суммы и пространственную организацию единственных молекул расшифровки стенограммы в десяти тысячах единственных клеток. Результаты, которые были недавно изданы в научном журнале Nature Methods, обеспечивают абсолютно новое понимание изменчивости активности гена единственных клеток.Роботы, микроскоп флюоресценции и суперкомпьютер
Метод, разработанный Pelkmans’ студенты доктора философии Нико Бэттич и Томас Стоеджер основаны на комбинации роботов, автоматизированного микроскопа флюоресценции и суперкомпьютера. “ Когда гены становятся активными, произведены определенные молекулы расшифровки стенограммы. Мы можем окрасить их с помощью robot” объясняет Стоеджер.
Впоследствии, изображения микроскопа флюоресценции ярко пылающих молекул расшифровки стенограммы произведены. Те изображения были проанализированы с суперкомпьютером Брутус Швейцарской высшей технической школы Цюриха.
С этим методом одна тысяча человеческих генов может быть изучена в десяти тысячах единственных клеток. Согласно Pelkmans, преимущества этого метода – высокое количество единственных клеток и возможности изучить, впервые, пространственную организацию молекул расшифровки стенограммы многих генов.Новое понимание пространственной организации молекул расшифровки стенограммыАнализ новых данных показывает, что отдельные клетки отличаются в деятельности их генов.
В то время как ученые подозревали высокую изменчивость в сумме молекул расшифровки стенограммы, они были удивлены обнаружить сильную изменчивость в пространственной организации молекул расшифровки стенограммы в единственных клетках и между многократными единственными клетками. Молекулы расшифровки стенограммы приспособили отличительные образцы.
“ Мы поняли, что у генов с подобной функцией также есть подобная изменчивость в образцах расшифровки стенограммы, ” объясняет Бэттич. “ Это подобие превышает изменчивость в сумме молекул расшифровки стенограммы и позволяет нам предсказывать функцию отдельных генов ” ученые подозревают, что образцы расшифровки стенограммы – контрмера против изменчивости в сумме молекул расшифровки стенограммы. Таким образом такие образцы были бы ответственны за надежность процессов в клетке.Важность этого нового понимания была получена в итоге Pelkmans: “ Наш метод будет иметь значение для фундаментального исследования и понимания опухолей рака, потому что это позволяет нам наносить на карту деятельность генов в единственных клетках &rdquo опухоли;