Premium partners
categories

8 November 2017
Ny metod gör det möjligt att reda ut komplex genetik

Foto: Mark Warner 

Vad har vi för kunskap om genreglering? För 50 år sedan kände vi till hur DNA-molekylen var uppbyggd men vi kunde inte läsa den genetiska koden. Idag kan vi sekvensera hela organismer, göra precisa modifikationer av olika gener och studera hur dessa förändringar påverkar cellens beteende med hjälp av avancerad mikroskopi. Slutsatsen hittills är att informationen i gensekvensen är mycket mer komplex än vad vi hade kunnat föreställa oss. Icke-kodande DNA innehåller olika element som reglerar genaktivitet och cellen kan läsa samma DNA-sekvens på olika sätt för att producera olika proteiner.

För att vi om 50 år ska kunna blicka tillbaka på en lika imponerande utveckling krävs det att vi fortsätter att förfina de vetenskapliga metoderna för att kunna läsa även den regulatoriska koden, det vill säga den del av DNAsekvensen som bestämmer när, var och hur ett protein skall produceras. Inom medicinen är detta av stor vikt eftersom sjukdomar sällan beror på förekomsten eller avsaknaden av ett specifikt protein, utan oftare på ett fel i cellernas styrsystem.

Studier av dynamiska förlopp i stora genetiska bibliotek är en viktig flaskhals inom biologisk forskning eftersom de tekniker vi har tillgång till i nuläget antingen är otroligt tidskrävande eller begränsade till ögonblicksbilder. Johan Elfs forskargrupp vid Uppsala Universitet presenterar nu en metod som gör det möjligt att i stor skala koppla olika förändringar i cellens DNA till en reaktion på molekylnivå.

Metoden lånar sitt namn från det asiatiska köket och liksom sin namne är DuMPLING lätt att variera med olika vetenskapliga ”fyllningar”. DuMPLING - Dynamic μ-fluidics Microscopy Phenotyping of a Library before IN situ Genotyping - gör det möjligt att observera tiotusentals bakterieceller med olika genetiska förändringar samtidigt och bestämma vilka som är biologiskt intressanta. Vilken genförändring som ger upphov till relevanta beteenden går sedan att bestämma genom att läsa av en DNA-sekvens som fungerar som en streckkod.   

Att tiden är mogen för den här typen av teknologi framgår av en annan studie som presenterades i tidskriften Nature Methods bara några veckor efter publiceringen av DuMPLING. I artikeln beskriver en forskargrupp vid Harvard University en liknande metod som dock inte utnyttjar mikrochip-teknologin. En av fördelarna med DuMPLING är nämligen att cellerna växer i kanaler på ett microchip vilket gör det möjligt att studera genetiska modifikationer som inte ger omedelbar effekt; integriteten hos varje klon kan bibehållas upp till flera dygn. Dessutom är det lätt att kontrollera miljön som omger cellerna genom att läkemedel eller andra substanser kan tillsättas eller avlägsnas med stor precision.

Exakt vilken kunskap DuMPLING kommer att bidra med är kanske omöjligt att säga, men listan av olika användningsområden kan göras väldigt lång. I Elflabbet kommer den framför allt att användas för att öka vår kunskap on den regulatoriska genetiska koden i allmänhet, och i synnerhet hur cellen använder olika metoder för att navigera den enorma mängd information som finns i dess DNA.  

Studien är publicerad i Molecular Systems Biology: http://msb.embopress.org/content/13/10/947

Harvardforskarnas studie går att läsa här: http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.4495.html#affil-auth

Mer information om forskningen i Elflabbet: http://elflab.icm.uu.se/

Written By
Popular
Health
14 June 2016
Studies of physical activity in the Swedish population
Society
27 July 2017
Women’s labor market integration as the core of the Swedish welfare state
Medicine
2 May 2017
Hearing loss makes your brain work overtime
Written By
Popular
Health
14 June 2016
Studies of physical activity in the Swedish population
Society
27 July 2017
Women’s labor market integration as the core of the Swedish welfare state
Medicine
2 May 2017
Hearing loss makes your brain work overtime
Related Articles