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2011值得關注的技術:RNA結構

日期:2012-01-12 08:51:15

Nature Methods》盤點2011年度技術,選出了最受關注的技術成果:人工核酸酶介導的基因組編輯(genome editing with engineered nucleases)技術。

 

除了進一步編輯以外,《Nature Methods》也整理出了2011年最值得關注的幾項技術,分別為:單細胞技術(Single-cell methods)、功能基因組資源(Functional genomic resources)、糖蛋白組學(Glycoproteomics)、單倍體因果突變(Causal mutations in a haploid landscape)、單層光生物成像(Imaging life with thin sheets of light)、非模式生物(Nonmodel organisms)、光基礎電生理學(Light-based electrophysiology)和RNA結構(RNA structures )。

 

RNA結構,尤其是RNA轉錄復合物的結構研究,已經引起了不少科學家們的關注,2011RNA結構精確分析方法取得了一些重要進展。

 

雖然RNA轉錄體合成的時候是線性結構,但是其折疊后的結構在細胞生理機制作用中扮演了重要角色。現代生命科學研究表明,RNA的作用遠不止是信使,傳遞信息,或者作為核糖體中的RNA成分。像是RNA剪接和編輯,維持端粒,蛋白分泌表達,小分子感應和應答催化,都是近年來發現的RNA的新功能。RNA如何行使這些功能,是解開許多生物學作用迷題的關鍵,而要回答這個問題,常常需要依賴于解密RNA結構。

 

但是要了解RNA的結構,并不容易,許多RNAs保守性不高,其功能不能通過簡單的同源篩選就可以發現,因此常常采用的是二級保守結構的公變分析,還可以用于功能三維RNA模塊的計算機模擬預測。

 

首先為了解密RNA二級結構,研究人員采用了一些高通量的實驗方法,2011年麻省理工大學布羅德學院開發了一種高分辨率新技術,可以瞄準一個特定細胞,研究所有RNA的變化過程。通過在極短的時間間隔內給RNA拍攝快照,并將這些照片連在一起,不僅能顯示出RNA的數量變化,還能看到其生命周期中短暫的中間過程。研究小組將這種追蹤新生RNA生命周期的技術與一種新的測序技術結合,就能計算出mRNA(信使RNA,攜帶遺傳信息,在蛋白質合成時充當模板)的數量。

 

這一新技術的一個關鍵應用是跟蹤如癌癥或其他影響到RNA生命周期的疾病中的基因突變。過去人們只知道發生了突變,而要看到細胞里分子過程中所發生的突變結果卻非常困難。新技術能讓研究人員深入透視到細胞內部,看到基因突變如何擾亂了RNA的數量水平,反過來又合成了哪種蛋白質。


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