生物学家揭示毕生调控动物组织卵白质水平的新圭臬
该技巧竣事了毕生、组织特异性的卵白质适度,匡助科学家将虚弱手脚一个全身相助的流程进行商议。

长久以来,生物学家们面对着一个难办的局限:他们不错删除卵白质或关闭基因,但无法缜密调控动物一世中特定组织内的卵白质含量。这一空缺减速了东谈主类对虚弱以及器官在分子层面怎样相互影响的证据。
如今,科学家们诞生出一种圭臬,或者对活体动物不同组织内的卵白质水平进行精准、毕生的调控。这项技巧让商议东谈主员不错像校准仪器通常增减卵白质,而非强行骚扰。它为商议虚弱、疾病及全身生物相助机制开导了新路线。
巴塞罗那基因组调控中心和剑桥大学的商议团队以美丽隐杆线虫为模子考证了该圭臬。他们在线虫正常生计、进食和滋长的同期,对其肠谈和神经元中的卵白质水平进行了调整。
这一新技巧惩办了试验生物学中长久存在的难题。现存器用大多只可绝对移除卵白质或仅在短期内奏效,难以在动物悉数这个词生命周期中针对特定组织发扬作用。这些遣散使得商议虚弱这类系统性流程变得难题——虚弱依赖于器官间握续的疏导,灭亡卵白质可能在一个组织中延龟龄命,却在另一个组织中缩小寿命。传统的基因开关试验时常无法阔别这些效应。
“莫得卵白质是孤单作用的。咱们的新圭臬让咱们或者商议不同组织中的多种卵白质怎样协同适度躯壳功能与虚弱进度,”基因组调控中心商议员、论文资深作家尼古拉斯·斯特劳斯特鲁普博士证据注解谈。
此前,科学家们也难以跟踪微小的分子变化怎样随时刻的推移在全身传递。卵白质水平的眇小波动可能产生广泛影响,但旧有器用缺少精准测量才略。
像休养音量通常适度卵白质
“要解析生物学中的玄机之处,巧合你需要在此处将卵白质浓度减半,在彼处降至四分之一,但此前咱们只消专注于绝对撤消卵白质的技巧,”斯特劳斯特鲁普博士说,“咱们但愿能像休养电视音量通常适度卵白质水平——当前咱们不错提倡多样新问题了。”
该技巧基于植物生物学华夏有的系统革命而成。植物讹诈一种名为滋长素的激素休养滋长,科学家将其革命为“滋长素带领降解标签”系统。在该系统中,商议东谈主员用降解标签符号意见卵白质,当存在滋长素时,TIR1酶会识别标签并瓦解卵白质;滋长素袪除后,卵白质则规复雄厚。这一系统已被正常用于快速、可逆的卵白质调控。
但传统AID系统更像一个开关,卵白质只可全有或全无,难以适度剂量与定位。
双通谈遏制
商议团队筹算出更活泼的“双通谈”AID系统。他们改收支不同版块的TIR1酶偏激匹配的降解标签,每种酶对不同类型的东谈主工滋长素产生反馈。通过将这些酶置于不同组织,科学家可孤独调控神经元和肠谈中的灭亡卵白质,还能同期适度两种不同卵白质。商议团队在杰出10万只线虫中测试了该系统。
商议东谈主员还攻克了一个要津袭击:大齐AID系统在生殖组织中失效。团队跟踪发现问题的根源在于生殖细胞的特定生物流程,并通过系统改形得手惩办了这一难题。
“竣事这一功能是广泛的工程挑战。咱们测试了多种合成开关组合,才找到互不干扰的无缺配对,”基因组调控中心博士后、论文合著者杰里米·维森西奥博士暗示,“遏制这一瓶颈后,咱们当前能以极高精度同期调控两种不同的卵白质。”
商议者暗示,该器用可能重塑虚弱与疾病的商议范式,匡助科学家探索卵白质的合乎剂量、要津作用时刻窗以及效应随时刻的全身性传递机制。
该商议着力已发表于《当然·通信》期刊。
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