Science开发创新基因表达研究方法

　　

生物通报道  来自卡罗林斯卡学院和瑞典皇家理工学院(KTH)的科学家们，开发出了一种高分辨率的新方法来研究组织中活化的基因。这种方法可用于所有的组织类型，对于临床前研究和癌症诊断均具有价值。他们的研究结果发布在7月1日的《科学》（Science）杂志上。

疾病会改变组织中一些RNA分子和蛋白质的表达。在实验室与医院中通常是采用显微镜研究组织样本来获得更深入的认识和诊断，然而到目前为止还只能同时确定少数RNA分子的定位。

卡罗林斯卡学院的Jonas Frisén教授与瑞典皇家理工学院的Joakim Lundeberg教授合作开发出了一种新方法，使得能够分析所有RNA分子的数量，提供来自显微镜的空间信息。

Frisén教授说：“通过将组织切片置于一张载玻片上——在载玻片的上面我们已经放置了内置地址标签的DNA链，我们能够标记出活化基因生成的RNA分子。当我们分析样本中存在的一些RNA分子时，地址标签会显示出这些分子存在于切片中的位置，我们能够得到不同的基因在何处活化的高分辨率信息。”

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研究结果对于更精确的诊断也具有价值。当前的方法是获得组织样本，碾碎它并分析细胞混合物，但其风险在于少数癌细胞会被来自样本中所有其他细胞的信号所稀释，因此遭到忽视。

“采用我们的方法，我们可以在它没有被稀释时获得肿瘤信号。因为组织样本的不同部分具有它们独特的地址标签，因此我们可以鉴别出少数的肿瘤细胞。”

这种方法可用于所有的组织类型和疾病。它还可以提供有关癌症诊断中疾病异质性的信息，这一点在这项针对乳腺癌的研究中得到了证实。

那么你希望你们的方法将促成什么？

Frisén教授说：“它使得以比以往更高的分辨率和精度来研究组织中的活化基因成为可能，这对于基础研究和诊断都具有价值。”

大多数的高中生都会背诵分子生物学中心法则：DNA生成RNA，然后生成了蛋白质。我们都知道它。但我们看到过它吗？当然，研究人员已实时量化了它的一个组成部分，基因表达的第一步——DNA转录。但要在生命系统中看到第二步——遗传密码翻译成蛋白质则要难得多，直到现在我们一直无法做到。来自科罗拉多州立大学的生物化学家们实现了一个前所未有的壮举，拍摄了活细胞RNA翻译——核糖体编码蛋白质的这一基本细胞过程的电影。研究论文发布在2016年5月的Science杂志上（两篇Science文章发布基因表达研究壮举 ）。

2015年，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的实验和理论生物学家，描述了一种控制基因表达的新方法。这种方法的关键是一个可调的开关，由一个对于医疗、甚至生物燃料生产都很有价值的小非编码RNA分子制成。相关研究结果发表在最近的国际期刊《ACS Synthetic Biology》（科学家开发出控制基因表达的新方法 ）。

哈佛医学院的研究人员在2016年5月21日的Cell杂志上发表了两篇独立的论文称，他们的实验室开发出了一些高通量技术，能够在样本进入到搅拌器中去之前，快速、轻松、廉价地赋予每个细胞独特的遗传条形码。由此，科学家们可以分析复杂的组织，描绘出每个细胞的概况（两篇Cell文章：廉价的单细胞基因表达分析新技术 ）。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：

"Visualization and analysis of gene expression in tissue sections by spatial transcriptomics" . Science, published online 1 July 2016, doi: 10.1126/science.aaf2403.