研究員在辛辛那提大學(UC) 尋找方式減少或防止心臟損傷由開始問題經常開始的地方: 在基因。

在心臟病發作以後, 電池模子, 造成對心臟的持久的損傷。

Keith 瓊斯、PhD 、研究員在藥理和電池生物物理學的部門, 和同事設法減少過帳心臟攻擊損傷由學習方式電池模子在心臟進程中由副本系數控制。

副本系數是束縛對DNA 的特定部份的蛋白質並且是控制基因資訊調用從DNA 到核糖核酸和然後到蛋白質系統的一部分。基因資訊調用並且充當在控制電池從電池增長的循環的一個角色對細胞死亡。

“We 購買權它‘gene 管理療法, ’” 瓊斯說。

到目前為止, 他們調控確定的研究辨認了角色為一個重要組互動的副本系數和基因是否電池在心臟生存或模子在血流限制以後發生。

經常, 科學家用途病毒像結構調用DNA 和其它核酸在機體裡面。

“virus” 接收其它健康電池由注射他們與其DNA 。電池, 然後被變換, 開始再生產virus’ DNA 。他們脹大和最終破裂, 發送病毒的多件複製品征服其它電池和重複進程。

現在, UC 研究員是更加進一步調查新建, 非病毒發運結構為DNA 這調用。

“We 可能使用非病毒發運通信工具調用核酸, 包括副本系數誘餌, 抑制特定副本系數的起動在心臟, ” 瓊斯說, 補充說, 研究員成功使這工作在活動物設計之內。“This 平均值我們能阻攔多數副本系數的活動在心臟沒有必須做基因上設計的mice.”

瓊斯存在這些結果在國際社團為對辛辛那提的心臟研究, 6月17-20 。

他說這個發運結構介入充斥電池與“decoys” 哪些欺騙副本系數入束縛對誘餌而不是瞄準基因, 防止他們激活那些基因。

“We 可能使用這技術辨認目標基因和然後調查這些基因的活動在生物進程中, ” 瓊斯說。

他說, 這發運有限制和好處。

“It 可能使用阻攔系數在任一點及時和是反演性的, ” 他說。“However, 現在, 一個特定發運途徑必須使用瞄準組織或cell.”

瓊斯和其它研究員希望, 這個新技術將給他們直接地演講基因管理規定的作用在疾病, 與使用對待症狀或有重大有害通話結果的古典藥物相對。

“So, 這不似乎導致不利影響在動物中, ” 他說。“We 是有希望的和運作往前臨床studies.”

第一次, 研究員在技術德爾福特大學目擊了損傷自發維修服務對DNA 分子的在實時。他們觀察了這在一個唯一DNA 分子的級別。對這種修理形式的洞察結構重要因為錯誤在這個進程中可能導致癌電池的發展。研究員從Nanoscience 德爾福特Kavli 學院將發表一篇文章在這在主導的學報分子電池。

電池有結構為修理持續偶然損傷發生在DNA 裡。這些損傷可能變化從對DNA 的一部份的更改對一個總中斷在DNA 結構。這些中斷可能, 例如, 由紫外光或X-射線造成, 而且發生在細胞分裂期間, 當DNA 分子被分裂和形成二個新建DNA 分子。如果這類型中斷適當地不被修理它可能是高危險的對作用電池和導致一個癌電池的創建。

一個專業DNA 維修服務結構被介入在修理這些中斷知道作為同源再結合。這個結構由技術研究員德爾福特大學第一次觀察了在實時和在一個唯一DNA 分子的級別。

觀察這, DNA 分子被舒展在一個磁性小珠和玻璃表面之間。強制被施加在磁性小珠使用一個磁場, 使研究員拉扯和轉動一個唯一DNA 分子受控時尚。當小珠的位置更改當DNA 分子被修理, 研究員能詳細觀察維修服務進程。

伊利諾伊研究員大學開發了想像電池的一個技術在緊緊產生結構chromatin, 創傷捆綁基因和蛋白質的一個清晰的圖像組成染色體的電子顯微鏡下。研究結果出現在本質方法。

科學家比一個世紀知道為更多蛋白質, 譬如組蛋白, 援助在裝箱DNA 裡入電池的中堅力量。人類細胞包含2 到3 米DNA, 必須被糾纏和被盤繞足夠對適應入人髮的區域1/10 寬度。

儘管用途對強有力, 高分辨率想像技術譬如電子顯微鏡術, 這個chromatin 裝箱發生遺骸的每奧秘的結構。密集地捲起的chromatin 纖維非常難形象化, 並且一點為人所知關於怎樣他們凝聚在細胞分裂期間, 或解開允許基因表達。

在開發他們的方法, 伊利諾伊小組應付了一個關鍵困難在想像電池裡使用電子顯微鏡術。傳統研究"修理" 電池以有力化學製品(叫做固定劑) 為觀看保存他們的結構在顯微鏡下。但標準定像方法干涉其它步驟在想像進程: 對被標記的抗體的用途標記電池的關鍵部件。

這些抗體, 目標和門閂對特定蛋白質在電池, 可能用螢光標籤被標記為檢測在光學顯微學, 或以金屬微粒(金子, 在這種情況下) 為電子顯微鏡術。

"如果您首先修理電池, 您有劇烈的下落在這些immunochemical 回應效率," 主要作者說Igor Kireev 、一位訪問的科學家在電池和發展生物的部門和本文。電子顯微鏡術圖像點擊相片擴大安德魯・Belmont 和Igor Kireev 圖像禮貌新建技術暴露活細胞於被標記的抗體, 產生一個更強的信號為電子顯微鏡術的途徑。

"並且如果您的目標是裡面濃縮的chromatin, 抗體沒有方式擊穿。"

而不是修理電池在弄髒與抗體之前, 研究員第一次暴露活動物電池於被標記的抗體。這允許抗體深深地擊穿入chromatin 結構, 和提高了金微粒的數量遵守地區利益。信號由添加提高了一個銀色解決方法沉澱(變硬) 在聯絡與金子。

"我們是對chromatin 結構感興趣, 因此我們的目標是主要chromatin 跳起蛋白質," Kireev 說。

研究員插入了幾一細菌DNA 的複製, 稱紫膠運算符, 入染色體。細菌蛋白質, 紫膠鎮壓者, 認出和束縛對紫膠運算符在活細胞裡。

研究員與發螢光綠色在藍色光之下的其它蛋白質結合了紫膠鎮壓者蛋白質。這設計的蛋白質遵守了染色體在地區包含紫膠運算符順序。在藍色光之下, 這些地區發了螢光。金子被標記的抗體被瞄準反對綠色螢光蛋白質(GFP) 是然後microinjected 入一個活細胞的中堅力量, 添加一個金屬信號能被提高與銀。

"所有這被結合給我們一個好信號, 一個更強的信號, 以最佳的結構保存," Kireev 說。

發螢光的蛋白質幫助研究員查找興趣的地區在電池上。這些面積是然後"immunogold" 被標記和被瞄準為電子顯微鏡術。

在收效的微寫器研究員看了改進的弄髒染色體。

"我們能嚮研究現在運用這個同樣居住電池標記的方法在高分辨率許多不同的GFP 被標記的蛋白質在電池細胞質或中堅力量," 教授說安德魯・Belmont, 電池和本文的發展生物和資深作者。

"在設法瞭解染色體, 人們對特定染色體蛋白質的低分辨率形象化主要被限制了使用光學顯微學," Belmost 說。"這意味大家必須做很多猜測怎樣事被彙集, 導致在許多情況下隱晦, 卡通設計什麼是可能的是複雜的染色體結構執行DNA 功能譬如複製和副本。"

"現在我們希望我們能查找和簡單看真正的結構使用電子顯微鏡術的更比10-fold 更高的解決方法," Belmont 說。"我們真正地被激發看什麼我們將查找運用我們的新建方法"

(LA JOLLA, 加州) Salk 研究員迅速移動在染色體寬DNA 甲基化和transcriptomes 在唯一基本的解決方法。直到相當最近, 化工標記亂丟DNA 在我們的電池裡面像結構樹加點橫向能只被學習一個基因一次。但新建高生產量DNA 程式化技術使研究員在Salk 學院使生物研究映射這些各自的DNA 修改的精確位置在工廠Arabidopsis thaliana 的染色體過程中, 和繪製其對任何的活動的作用圖表Arabidopsis 的大致26,000 個基因。

"戰勝的視圖長期保持, 各自的修改不重要," 說約瑟夫Ecker 、Ph.D. 、教授在工廠生物實驗室和主任Salk 學院Genomic 分析實驗室。"更高的真核染色體以子彈密擊以修改但除非您能看一看詳細的在大規模沒有方式知道不管怎樣一個特殊標記重要。"

Salk 研究, 今天出現在電池的聯機問題, 繪一幅詳細的畫的動態和ever-changing, 高受控, epigenome, 基因控制層在管理規定之外固有在基因的順序。

能學習epigenome 在了不起的詳細資料和在其全部將提供研究員以對工廠生產力的更好的瞭解和將強調抵抗, 人的染色體的動力學, 乾細胞的能力自已更新和怎麼外成系數對腫瘤和疾病的發展貢獻。

發現近年來講越來越清楚, 有比的構件順序更對遺傳學組成我們的基因。添加分子譬如甲醇組來DNA 的中堅沒有修改DNA 字母表的信函可能更改怎麼基因與電池的抄錄機械相處融洽和遞電池一個額外工具優化基因表達。

"我們的研究的目標是集成外成資訊的多個級別因為我們仍然有對甲基化和其對transcriptome 的作用的染色體寬管理規定的非常粗劣的瞭解," 解釋博士後的研究員和co 第一個作者Ryan 製表人, Ph.D 。

transcriptome 包含所有核糖核酸複製或抄本由DNA 被做。大多數抄本包括信使RNAs, 或mRNAs, 起模板作用對於蛋白質製造而且包括管理小RNAs, 或smRNAs 。後者掌握他們的大權在基因表達由突然字面值削減mRNAs 壽命或標記特定順序在染色體為甲基化。

但在製表人能開始解開控制基因表達外成管理規定之前的多塊層, 他必須作早期工作在承認他看染色體寬甲基化唯一基礎解決方法和程式化完全transcriptome 在一個合理的期限之內的新技術。

合作的科學家在優秀的弧中心在工廠能量生物在澳大利亞西部大學在珀斯開發了一個強有力, 基於網際網路的染色體瀏覽器, 充當在打開資訊的一個關鍵的角色被隱藏在巨型的資料集。

電池雇用添加甲醇組在特定站點, 維護被設立的模式或去除不受歡迎的甲醇組酵素的一支整體陸軍。當製表人和他的同事正常電池與電池比較缺乏酵素的另外組合他們發現, 電池投入了很多工作成績在保持染色體的某些面積無甲基化。

在flipside, Salk 研究員發現當他們擊倒了methylases 整體組, 另外類型methylase 會跨步入突破口為缺掉部分。這查找是與的抗癌藥相關新建組運作在更改甲基化模式旁邊在腫瘤電池裡。

"您也許成功取消一類型甲基化只是結果隨著另外型的增加," Ecker 說。"但我們非常很快能查找和看什麼樣的賠償更改發生並且避免不願意的後果。"

早先研究發現一個子集smRNAs 能指揮甲基化酵素對對他們排列genomic DNA 的區域。覆蓋的染色體寬methylome 和smRNA 資料集精確地證實了增加的甲基化在符合smRNA 的順序的舒展DNA 之內。相反地, 沉重甲基化的smRNA 所在地傾向於產生更多smRNAs 。

"我們看一條工廠染色體但我們的方法可能嚮任一個系統被運用, 包括人," 製表人說。雖然人的染色體大約20 次大比Arabidopsis 染色體- 工廠生物學家的喜愛的式樣系統不是最少由於其緊湊染色體- Ecker 預言, 在一年之內或如此, 程式化技術將推進足夠投入人的染色體的3 十億基本的成對和他們的甲醇夥計在伸手可及的距離之內。

"這真正地是正義的撕下這些強有力的外成管理結構假面具的角色期初在真核," Ecker 說。