Новая техника для наблюдения за активностью генов в пробирке
Исследователи из Вюрцбургского университета разработали новый метод INRI-seq (in vitro Ribo-seq), который позволяет анализировать процесс трансляции (синтеза белка) в полностью настраиваемом синтетическом транскриптоме вне живой клетки.
Суть метода
- Транскриптом — это совокупность всех активных генов (молекул mRNA) в клетке в данный момент времени.
- Трансляция — это процесс "считывания" mRNA рибосомами и синтеза белка.
- INRI-seq использует коммерчески доступную бесклеточную систему трансляции в сочетании с синтезированным in vitro, полностью настраиваемым транскриптомом. Это позволяет лучше контролировать уровни отдельных mRNA.
Преимущества перед существующими методами
Метод является усовершенствованием существующих подходов:
- RNA-seq определяет концентрацию mRNA, но итоговое количество белка не всегда коррелирует с этими уровнями.
- Ribo-seq измеряет синтез белка напрямую, но имеет
ограничения:
- Сложность обнаружения слабо экспрессируемых генов.
- Трудности в изучении микробов, которые нельзя культивировать в лаборатории.
- Сложность разделения прямых и косвенных эффектов на трансляцию, так как метод работает на живых клетках.
Ключевые преимущества INRI-seq:
- Исследуемые вещества (например, новые антибиотики) не должны преодолевать клеточные мембраны.
- Не требуется экстрагировать рибосомы из большого количества живых клеток.
- Требуется значительно меньше дорогостоящего исследуемого вещества.
- Метод экономит время и деньги.
Демонстрация эффективности
Используя синтетически сгенерированный транскриптом бактерии Escherichia coli, исследователи показали, что INRI-seq обнаружил почти в четыре раза больше сайтов инициации трансляции, чем технически схожее исследование на живых клетках, что демонстрирует его высокую чувствительность.
Вывод: INRI-seq обладает большим потенциалом в качестве альтернативного метода для изучения процессов трансляции и веществ, влияющих на эти процессы. Результаты работы опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.