組成人類基因組的大約 30,000 個基因包含對生命至關(guān)重要的指令。然而，我們的每個細胞在其日常功能中只表達這些基因的一個子集。例如，心臟細胞和肝細胞之間的差異取決于表達哪些基因——基因的正確表達可能意味著健康與疾病之間的差異。
直到最近，研究潛在疾病基因的研究人員一直受到限制，因為傳統(tǒng)的成像技術(shù)一次只能研究少數(shù)幾個基因。
密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院的 Jun Hee Lee 博士和他的團隊開發(fā)的一項新技術(shù)使用高通量測序而不是顯微鏡來獲得超高分辨率圖像來自組織載玻片的基因表達。這項被他們稱為 Seq-Scope 的技術(shù)使研究人員能夠以令人難以置信的高分辨率觀察每個表達的基因，以及這些細胞內(nèi)的單個細胞和結(jié)構(gòu)：0.6 微米或比人類頭發(fā)小 66 倍——擊敗目前的方法多個數(shù)量級。
“每當(dāng)病理學(xué)家獲得組織樣本時，他們都會對其進行染色并在顯微鏡下觀察——這就是他們診斷疾病的方式，”分子與綜合生理學(xué)系副教授 Lee 解釋說。“而不是這樣做，使用我們的新方法，我們制作了一個微型設(shè)備，您可以將其與組織樣本重疊，并使用具有空間坐標的條形碼對其中的所有內(nèi)容進行排序。”
每個所謂的條形碼都由核苷酸序列組成——A、T、G、C 的模式——在 DNA 中發(fā)現(xiàn)。使用這些條形碼，計算機能夠定位組織樣本中的每個基因，從而為從基因組轉(zhuǎn)錄的所有 mRNA 創(chuàng)建類似 Google 的數(shù)據(jù)庫。
“人們一直在嘗試用其他方法來做到這一點，比如微印刷、微珠或微流體設(shè)備，但由于技術(shù)限制，它們的分辨率一直在 20-100 微米的距離。在那個分辨率下你無法真正看到水平診斷疾病所需的細節(jié)，”李說。
Lee 補充說，該技術(shù)有可能創(chuàng)造一種無偏見的系統(tǒng)方法來分析基因。
“每當(dāng)我們從事科學(xué)研究時，我們都必須對兩三個基因的作用做出假設(shè)，但現(xiàn)在我們擁有微觀尺度的全基因組數(shù)據(jù)，并且對患者或模型動物組織內(nèi)部發(fā)生的事情有了更多了解。”
Lee 說，這些知識可用于深入了解為什么某些患者對某些藥物有反應(yīng)，而另一些則沒有。
標簽： 基因表達
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