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确定何时细胞已经“兑现”活性基因编写的“检查”RNA的方法

2019-04-29 11:00:47 • 来源：

DNA经常被称为“生命之书”，但这个流行的短语让一些生物学家感到有些不安。确实，DNA带有我们的基因，它们阐明了我们的细胞用于制造蛋白质的指令 - 那些包含我们身体存在的主力分子，并使生命中的所有事物成为可能。

确定何时细胞已经“兑现”活性基因编写的“检查”RNA的方法

但是，基因编码的蛋白质“蓝图”与给定细胞实际产生的蛋白质量之间的确切关系并不清楚。当一个基因被激活并且其信息被复制到一个RNA分子中时，生物学家可能不再确定它是否会导致工作蛋白质的制造，而不是银行家知道是否由其中一个客户撰写的支票。最终将被兑现。

由于DNA和RNA测序的进步，生物学家非常擅长知道基因代码在任何时候被复制到RNA信息中的多少，这是制造蛋白质的第一步。但他们并不擅长弄清楚这些RNA信息实际上是如何快速地从称为核糖体的细胞工厂端到端读取的，其中蛋白质是合成的。

现在，来自冷泉港实验室(CSHL)，石溪大学(SBU)和约翰霍普金斯大学(JHU)的多学科研究团队已经发布了可以帮助生物学家更准确地确定这一点的软件。他们使用单细胞酵母和普通微生物大肠杆菌来展示他们的新计划，称为Scikit-Ribo。

Scikit-Ribo就像是一套数学矫正镜片，旨在“放置”于2009年推出的一种称为Riboseq的方法。后者以前所未有的方式揭示了细胞将RNA转化为蛋白质的速度。CSHL和JHU的定量生物学家Michael Schatz博士说，这是一个很大的进步。他与CSHL的医学博士Gholson Lyon一起监督了一位才华横溢的年轻科学家Han Fang博士的工作，他最近毕业于SBU 。正是方舟子想出了如何构建矫正镜片，以便将Riboseq数据引入焦点。

Fang的见解是使用先进的统计建模技术来解释核糖体不能以均匀的速率发挥作用的事实，而是倾向于暂停 - 例如，当它们在传入的RNA信息中遇到发夹形状的扭结时。Scikit-ribo还过滤掉了原始Riboseq结果混乱的噪音。现在，这两种方法可以一起使用，以生成更准确的图片，了解在特定核糖体上读取哪些RNA信息，并且可能最重要的是，生成多少功能性蛋白质。

“实际制造的蛋白质的数量可能与给定基因的表达量相同或不同，”Schatz说。拥有更可靠的认知方式将有助于疾病研究。CSHL的里昂使用Scikit-Ribo探索核糖体将某些RNA信息转化为蛋白质的能力，这是他在2011年发现的一种罕见的人类发育疾病，称为奥格登综合症。在这种情况下，新方法被用于研究核糖体翻译错误可能与疾病因果关系有关的假设。

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