Ver primera vez de la actividad del gen, los patrones de transcripción en las células humanas individuales

Abril 6, 2016 Admin Salud 0 2
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Los biólogos de la Universidad de Zurich han desarrollado un método para visualizar la actividad de los genes en las células individuales. El método es tan eficaz que, por primera vez, un millar de genes pueden ser estudiados en paralelo en diez mil células humanas individuales. Las solicitudes están en el campo de la investigación básica y el diagnóstico médico. El nuevo método muestra que la actividad de los genes, y la organización espacial de las moléculas resultantes transcripción, varían mucho entre las células individuales.

Cuando las células activan un gen, producir moléculas específicas de transcripción de genes, que hacen la función de la disposición de genes de la célula. La medición del gen es una actividad rutinaria en el diagnóstico médico, en particular en la medicina del cáncer. Las tecnologías de hoy para determinar la actividad del gen mediante la medición de la cantidad de moléculas de transcripción. Sin embargo, estas tecnologías no pueden medir la cantidad de moléculas de transcripción de genes de mil a diez mil células individuales, ni la organización espacial de las moléculas de transcritos dentro de una sola célula. El procedimiento totalmente automático, desarrollado por biólogos de la Universidad de Zurich, bajo la supervisión del Prof. Lucas Pelkmans, permite, por primera vez, una medición paralela de la cantidad y la organización espacial de las moléculas individuales transcritas en decenas de miles de células individuales. Los resultados, que fueron publicados recientemente en la revista científica Nature Methods, proporcionan completamente nuevos conocimientos sobre la variabilidad de la actividad de los genes de las células individuales.

Robot, un microscopio de fluorescencia y un superordenador




El método desarrollado por Pelkmans 'doctoral Battich Nico y Thomas Stoeger se basa en la combinación de robot, un microscopio de fluorescencia automatizado y un superordenador. "Cuando los genes se vuelven, las moléculas de los productos de transcripción específicos están activos. Podemos identificarlos con la ayuda de un robot", explica Stoeger. Posteriormente, las imágenes se generan por microscopía de fluorescencia de forma brillante brillante moléculas de transcripción. Esas imágenes fueron analizados con el superordenador Bruto, la ETH Zurich. Con este método, un millar de genes humanos pueden ser estudiados en diez mil células individuales. Según Pelkmans, las ventajas de este método son el alto número de células individuales y la capacidad de estudiar, por primera vez, la organización espacial de las moléculas de la transcripción de muchos genes.

Nuevos conocimientos sobre la organización espacial de las moléculas de transcripción

El análisis de los nuevos datos muestran que las células individuales se pueden distinguir en la actividad de sus genes. Mientras que los científicos eran sospechosos una alta variabilidad en la cantidad de moléculas de transcripción, se sorprendieron al encontrar una fuerte variabilidad en la organización espacial de las moléculas de la transcripción en células entre las células individuales únicas y múltiples. Las moléculas de la transcripción adaptados patrones distintivos.

"Nos dimos cuenta de que los genes de función similar, también tienen una variabilidad similar en los modelos de transcripción", explica Battich. "Esta similitud supera la variabilidad en la cantidad de moléculas de transcripción, y nos permite predecir la función de genes individuales." Los científicos sospechan que los patrones de transcripción son una contramedida contra la variabilidad en la cantidad de moléculas de transcripción. Por lo tanto, estos modelos serían responsables de la robustez de los procesos dentro de una célula.

La importancia de estos nuevos puntos de vista fue resumido por Pelkmans: "Nuestro enfoque será importante para la investigación y la comprensión de los tumores de cáncer de base, ya que nos permite mapear la actividad de los genes dentro de las células cancerosas individuales."

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