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研究人員開發了一種新的分子可視化方法

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-10-12瀏覽次數:1446

自2012年引入其機制以來,CRISPR/Cas9系統在科學界一直令人尷尬。通常被稱為基因組編輯工具,許多科學家已經發現Cas9蛋白的剪刀樣特性的不同應用。

來自萊布尼茨植物遺傳和作物植物研究所(IPK Gatersleben)的研究人員現在已經找到了一種以稍微不同的方式使用RNA /蛋白質復合物的方法 - 作為細胞遺傳學的火炬。除了傳統的原位雜交,新的RNA指導的核酸內切酶原位標記工具(RGEN-ISL)不再需要DNA變性。因此,新方法保持染色質完整,以便可以研究樣品的結構。此外,RGEN-ISL可與蛋白質檢測方法結合使用,并可實現標記過程的實時可視化。雖然RGEN-ISL最初是為植物基因組開發的,但它可以用于所有生物體,并且在染色體生物學領域展示了一種很有前途的新工具。

II型聚類短回文重復(CRISPR)相關的caspase 9(Cas9)系統發現的周期性間隔已成為靶向基因組編輯領域的里程碑。 RNA /蛋白質復合物最初來源于細菌化膿性鏈球菌,現在是真核生物中靶向基因組編輯的成熟工具。

萊布尼茨植物遺傳與作物植物研究所(IPK Gatersleben)的科學家現在正在使用CRISPR/Cas9技術在新的細胞遺傳學方法中照亮真核生物的基因組,而他們的剪刀樣特性已經出現了廣泛的應用 - RNA指導的核酸內切酶原位標記(RGEN-ISL)。

在過去的30年中,熒光原位雜交(FISH)已成為用于在染色體水平上可視化原位DNA序列的已建立且常用的方法。然而,該方法需要研究中的DNA變性,因此經常損害樣品的結構。通過將RGEN-ISL方法基于CRISPR-Cas9,IPK研究人員設法繞過FISH的變性步驟,同時結合了常規FISH方法所需的熒光標記特性。由于新的細胞遺傳學工具保留了樣本的結構,因此開辟了研究基因組時空結構的選擇。

進一步的實驗表明,RGEN-ISL優于傳統方法組合,例如FISH和免疫組織化學,需要較少的制備并且相對更快且更便宜。此外,新方法適用于4°C至37°C的寬溫度范圍,可與其他蛋白質檢測和成像方法結合使用。另一個優點是RGEN-ISL允許實時可視化CRISPR/Cas9介導的DNA標記,從而揭示反應的動力學。

到目前為止,研究人員已在植物樣本中測試了RGEN-ISL,但也測試了人類染色體中的RGEN-ISL,表明他們的新方法可能適用于所有生物。目前,方法的使用限于重復的DNA序列,這在植物基因組中是常見的。然而,現在在日本鳥取大學工作的Takayoshi Ishii博士構思了RGEN-ISL的最初想法,他認為RGEN-ISL可以適應未來單拷貝序列的可視化。

圍繞新方法的項目由研究組負責人Andreas Houben博士通過比爾和梅林達蓋茨基金會(美國)向CSIRO(澳大利亞)提供的資助以及德國研究部門的額外資金開發。基金會 - DFG(德國)。

鑒于其多功能性和廣泛的適用性,RGEN-ISL是一種有前途的新細胞遺傳學工具,用于進一步了解基因組的空間組織以及染色質結構和功能之間的聯系,以及廣泛的染色體生物學。在該領域的先進知識。

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