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为什么相同的细胞行为不同?团队揭开细胞“噪音”的来源

蛋白质的由给定的DNA片段所产生的量 - 被称为基因表达 - 可以人与人之间并以相同的人相同的细胞中而有所不同。该波动被称为蜂窝的噪声。

在达拉斯研究者德克萨斯大学已经采取朝向解释为什么遗传上相同的细胞可以产生不同量的具有相同基因相关联的相同蛋白的一个重要步骤。

在一个 研究 公布译者: 18,出现在七重峰该杂志的18人印刷版 核酸研究, 研究人员表明,大多数在相同的细胞之间的基因表达的波动发生在蛋白质生产的第一个步骤,称为转录。

了解为什么和如何这样的波动,或细胞的噪声,是发生根本性生物工程问题,说 博士。莱昂尼达斯bleris, 副教授 生物工程 在里面 埃里克·琼森工程和计算机科学学院 和同事,塞西尔小时。和国际开发协会格林教授在系统生物学科学。

博士。莱昂尼达斯bleris(右上),生物工程副教授,和他的实验室成员庆祝了他们的研究是在该杂志接受出版后 核酸研究.

“对理解细胞噪音的追求是由我们在应用工程生物学的兴趣,主要驱动。套用[物理学家]理查德·费曼,通过了解,我们将能够创造”之称bleris,研究的通讯作者。 “我们感兴趣的是在细胞施加控制,以达到理想的目标。的应用范围从复杂的基因疗法工程途径,以产生有价值的化合物“。

几乎在一个人的身体每一个细胞都含有相同的DNA,主集的制作复杂的蛋白质做的大部分生物工作的遗传指令。 DNA区段称为基因编码的特定蛋白质。但是蛋白质的由给定基因产生的量 - 被称为基因表达 - 可以变化不仅人之间,而且在同一人相同的细胞中。在相同的细胞之间的基因表达的波动被称为蜂窝的噪声。

使用的实验和理论的组合,bleris和他的同事所分析的过程,其中在DNA信息被转换为蛋白质的每一阶段,一个过程被称为分子生物学的中心法则。

“最终,当我们有一个更好的了解我们的基因在它们本身的波动的环境下是如何运作的,我们将能够设计更复杂的类基因疗法,可以更加妥善地解决了疾病AIL的人性化。”

泰勒quarton phd'19,该研究报告的主要作者之一

该过程开始于一个基因,其中,在DNA中的信息被复制到一个相关的一种遗传物质的称为RNA的转录。那么电池使用中的RNA来构建蛋白质的信息。

了解细胞噪音的来源,研究人员 bleris实验室 工程改造的基因定制的电路,其允许团队的标准蛋白质制造过程的每个步骤分离出合成的生物学方法。

然后,小组使用的基因编辑工具CRISPR插入这些电路的单份手术中在人类细胞中的预定的基因组位置。合成生物学和基因组编辑的这种组合使得可以为团队来分析细胞的波动在蛋白质制造过程和精确转录作为噪声源的不同阶段。

该 2020年诺贝尔化学奖 被授予倍频程7两位科学家谁开发CRISPR / cas9遗传剪刀 - 博士。艾曼纽·夏邦杰,对病原体在柏林和DR科学马普主任单位。詹妮弗·杜德纳,在加州大学伯克利分校的大学的生物化学和霍华德休斯医学研究所的研究员。 

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如何基因完全相同的细胞的行为可以帮助科学家理解差异制定更有效的,有针对性的治疗,bleris说。

“最终,当我们有一个更好的了解我们的基因在它们本身的波动的环境下是如何运作的,我们将能够设计更复杂的类基因疗法,可以更妥善地解决这一疾病是AIL人性,说:”泰勒quarton博士” 19日,该研究报告的主要作者之一。

研究还提出了进一步研究的问题。

“了解噪声源打开,提出新问题的路径:什么是噪声的生物学功能?是噪声细胞用来引入多样性,或者是它只是简单的干扰?”解释泽炕,生物医学工程博士生, 尤金·麦克德莫特研究生老乡 和共同第一作者。

该团队还包括瓦西雷斯papakis bs'20;潘文凯阮,生物医学工程高级;诺瓦克机会,分子和细胞生物学博士研究生;和博士。易立,在生物工程的研究科学家。

这项研究是由美国国家科学基金会的支持,其中包括bleris’ NSF 教师早期职业发展(职业)奖.

媒体联系方式: 媒体关系办公室,MG游戏网站,(972)883-2155, [电子邮件保护].