新技術(shù)捕獲基因調(diào)控關(guān)鍵蛋白
日期：2012-01-29 08:49:35
來自美國賓州大學(xué)的研究人員發(fā)表了題為“Genome-wide structure and organization of eukaryotic pre-initiation complexes”的文章，報道了一種能用于繪制染色體解讀和調(diào)控的蛋白圖譜的新技術(shù)，這種技術(shù)能精確的指出其中關(guān)鍵蛋白的位置，以及其調(diào)控作用，相關(guān)成果公布在1月18日Nature雜志在線版上，同時這一研究組的其它成果也公布在了Cell雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是賓州大學(xué)首席研究員B. Franklin Pugh教授，他的研究組一直致力于染色體相關(guān)圖譜的構(gòu)建，他們曾在2007年報道了首個核小體高清晰圖譜，顯示了控制核小體的特定關(guān)鍵基因的位點(diǎn)，以及這些位于DNA重要轉(zhuǎn)錄啟動子位點(diǎn)的核小體，控制特定基因開啟/關(guān)閉的機(jī)制。
眾所周知，染色體是細(xì)胞內(nèi)攜帶基因信息的重要構(gòu)成元件，染色體上特異性蛋白與核小體的結(jié)合方式，將能決定是形成大腦細(xì)胞，還是肝臟細(xì)胞，抑或是癌癥細(xì)胞，十分重要。然而迄今為止，要想準(zhǔn)確判斷這些蛋白結(jié)合在染色體的什么位置，還十分困難。
在這些文章中，研究人員提出了一種新型的技術(shù)工具，利用這種工具，研究人員能準(zhǔn)確了解這些蛋白的位置，并且這種方法還有可能在蛋白調(diào)控，或者未能調(diào)控整個基因組的時候，進(jìn)行高分辨率拍攝，從而有助于科學(xué)家們解析這些關(guān)鍵的過程。
首先，研究人員采用了一種稱為核酸外切酶的工具，來去除未有基因調(diào)控蛋白結(jié)合的DNA序列，然后他們分析每個保留下來的，能結(jié)合蛋白的DNA束，確定具體的核苷酸序列，Pugh教授說，“這種技術(shù)——稱為ChIP-exo，優(yōu)于其它技術(shù)之處在于其能將結(jié)合位點(diǎn)中上百萬，上億的基因組核苷酸，縮小到某個確定的核苷酸”，“這種進(jìn)步就像是從低分辨率，240P的電視機(jī)，發(fā)展到了高清晰度，1080p的家庭影院系統(tǒng)，針對基因如何調(diào)控的這個問題，帶來了空前的新感受。”
ChIP-exo技術(shù)還能去除檢測系統(tǒng)中的大量背景，低背景技術(shù)能分析更多的結(jié)合位點(diǎn)，增加2-5倍，為某種蛋白如何調(diào)控基因的，提供更加完整的圖譜，同時還能加大科學(xué)家們對于基因組中這些蛋白結(jié)構(gòu)組織的作用，更廣泛的理解。更復(fù)雜的圖譜也有助于科學(xué)家了解正常人類發(fā)育，或者疾病發(fā)生過程中，基因途徑的具體細(xì)節(jié)。
