Robotid kuulavad pe alt mobiiliarutelusid

Robotid kuulavad pe alt mobiiliarutelusid
Robotid kuulavad pe alt mobiiliarutelusid
Anonim

Esimest korda on teadlased leidnud viisi, kuidas salvestada samaaegselt tuhandete molekulide vahel ühes rakus toimuvaid "vestlusi".

Kasutades väikesel plastvõrgul kasvavate tuhandete üksikute pagaripärmirakkude tegevuse jälgimiseks roboteid, on riiklike tervishoiuinstituutide toetatud teadlased koostöös Connecticuti osariigis New Havenis asuva CuraGen Corporationiga saavutanud bioloogiline verstapost selle kindlaksmääramisel, millised rakus olevad molekulid "räägivad" teistega füüsilise kontakti kaudu.

Ilma automaatse lähenemiseta oleks pärmirakus tuhandete geenide valguproduktide kõigi füüsiliste kontaktide otsimine ükshaaval vaevaliselt aeglane protsess.

Kuigi teadlased tuvastasid vaid murdosa – ligikaudu tuhat – sellistest füüsilistest kontaktidest, on uue lähenemisviisi mõju eeldatavasti märkimisväärne.

"Pärmiga tegelevad teadlased üle kogu maailma saavad seda teavet kasutada," ütles dr Stanley Fields Washingtoni ülikoolist, üks paberi vanemautoreid. Teos ilmub ajakirja Nature 10. veebruari numbris ja on avaldatud ajakirja kaanel.

Pagaripärm, mida teadlased tunnevad Saccharomyces cerevisiae nime all, on laboriarmas tuhandetele teadlastele, kes uurivad bioloogia saladusi, millest suur osa on kasulik inimeste tervise ja haiguste mõistmiseks. Kuigi primitiivsed, on pärmirakkudel erakordselt palju olulisi sarnasusi kõrgem alt arenenud liikidega, sealhulgas inimestega.

Sissekuulamine, mille käigus valgud suhtlevad füüsiliselt teiste valkudega, on teadlaste jaoks kriitilise tähtsusega ülesanne, kuna kõik rakud tuginevad ulatuslikele ja jätkuvatele molekulaarsetele aruteludele, et täita elulisi funktsioone – kõike alates hingamisest kuni mäluni.

Teised teadlased on välja töötanud võimsaid lähenemisviise, et teha kindlaks, millised tuhandetest geenidest on konkreetses rakus "sisse lülitatud", kuid neil pole olnud "juhendit", mis annaks neile teada, millised geeniproduktid tõenäoliselt üksteist puudutavad..

"Nüüd on neil üks," ütles dr James Anderson, riikliku üldmeditsiiniteaduste instituudi molekulaarbioloog, üks uuringut rahastanud NIH komponentidest. "Dr Fieldsi töö lisab olulise osa puslele, mille tekitab geneetiline teave, mis näib olevat tohutu tähtede ja sõnade segadus," lisas ta.

Kujutage ette, et külastate raamatukogu, mis on täis raamatuid, mida te lugeda ei oska. Teatud mõttes on see teaduslik dilemma, millega bioloogid kogu maailmas silmitsi seisavad. Teadlastel on käes paaditäis geneetilist teavet – miljardeid DNA-tähti, mis annavad juhiseid eluks nii erinevates organismides nagu pärm, ussid, kärbsed ja inimesed.Probleem on selles, et suurel määral ei tea keegi, mida kõik need geenid teevad. Ja isegi juhtudel, mida teadlased teavad, on veelgi mõistatuslikum see, kuidas rakuosad suhtlevad üksteisega, sageli füüsilise kontakti kaudu.

Dr. Fieldsi meeskond ja nende CuraGeni kolleegid saavutasid töö, automatiseerides nüüdisaegseid, kuid sageli kasutatavaid molekulaarbioloogia tehnikaid. Teadlased kasutasid probleemi ründamiseks kahte erinevat lähenemisviisi. Igaüks neist oli automatiseeritud strateegia, mille puhul testrakk jääb ellu ainult siis, kui see sisaldab valke, mis puudutavad üksteist.

Dr. Fieldsi sõnul oli nende praeguse uurimistöö põhielemendiks pagaripärmi genoomi kogu DNA järjestuse kättesaadavus ja geenide äratundmise võime. Dr. Fields ennustab, et kui inimgenoomi täielik järjestus on teadlastele järgmise paari aasta jooksul kättesaadav, on sarnane strateegia võimalik ka inimrakke kasutades.

"See on lihts alt suurendamise küsimus," ütles ta.

Lisaks NIGMS-ile rahastas tööd ka NIH National Center for Research Resources (NCRR) koos Howard Hughesi meditsiiniinstituut ja Mercki genoomi uurimisinstituut.

Populaarne teema