Штрих-коды для идентификации регуляторов генов

Биологи из Женевского университета (UNIGE), Швейцария, разработали новую технологию для идентификации всех факторов транскрипции, задействованных в любом клеточном процессе и в ответ на любой сигнал. Применения этого метода, опубликованного в журнале Genes & Development, практически безграничны как в медицине, так и в фундаментальной биологии.

Случайная ДНК для точного определения

«Существует более 1000 человеческих факторов транскрипции, регулирующих большинство клеточных процессов. Одновременная идентификация всех факторов, участвующих в различных функциях, сэкономила бы много времени во многих исследовательских проектах», — говорит Уэли Шиблер, заслуженный профессор факультета естественных наук UNIGE.

Для этого его группа разработала оригинальную технику скрининга:

  • Создана библиотека из более чем 3000 промоторов, состоящих из повторяющихся случайных последовательностей ДНК, за которыми следуют люминесцентный маркер и генетические штрих-коды.
  • Повтор случайных последовательностей значительно увеличивает вероятность идентификации конкретного фактора транскрипции.
  • Все эти промоторы были введены в культивируемые человеческие клетки, после чего клетки стимулировали сигналом.
  • Активированные этим сигналом синтетические гены из библиотеки транскрибируются в матричные РНК (mRNA), которые отслеживают по связанным с ними штрих-кодам.
  • Повторяющиеся случайные последовательности ДНК в этих промоторах позволяют определить, какие факторы транскрипции связываются с этими последовательностями, используя существующие базы данных.

Универсальный инструмент-первопроходец

Этот метод, названный BarCoded Synthetic TAndem Repeat PROMoter (BC-STAR-PROM) скрининг, основан на технике, разработанной в группе в 2013 году. Его оптимизировали, чтобы одновременно отслеживать активность около 3000 промоторов в одном эксперименте, что представляет собой огромную экономию времени и труда.

Технология BC-STAR-PROM может быть применена к любому исследовательскому проекту, направленному на изучение клеточного эффекта биологического сигнала или химического вещества. Этот инструмент позволяет, например, идентифицировать факторы транскрипции, активируемые или ингибируемые лекарством, инфекцией или разрабатываемым лечением.

Используя свой метод, женевские исследователи уже идентифицировали фактор транскрипции, стимулируемый винбластином — препаратом, используемым в химиотерапии для лечения различных типов опухолей.