Los investigadores de UConn ordenan el ARN de la mayoría del gen complicado

Los investigadores de UConn han ordenado el ARN del gen más complicado sabido en naturaleza, usando un secuenciador de mano no más grande que un teléfono celular.

Si la DNA es la heliografía de la vida, el ARN es el contratista de construcción que lo interpreta, así que la secuencia del ARN le informa qué está suceso realmente dentro de una célula.

Genomicists Brenton Graveley del instituto de UConn de los sistemas genómica, del becario postdoctoral Mohan Bolisetty, y del estudiante de tercer ciclo Gopinath Rajadinakaran combinó hacia arriba con las tecnologías establecidas en el Reino Unido de Oxford Nanopore para mostrar que el secuenciador del nanopore del subordinado de la compañía puede ordenar los genes más rápidos, mejor, y en un mucho más barato que la tecnología estándar. Publicaron sus conclusión de sept. el 30 en biología del genoma.

Si su genoma fuera una biblioteca y cada gen fuera un libro, algunos genes serían directos leen - pero algunos estarían más bién “eligen una novela de su propia aventura”. Los investigadores quieren a menudo saber qué versión del gen se expresa real en la carrocería, pero para los genes complicados de la elegir-su-propio-aventura, que ha sido imposible.

Graveley, Bolisetty, y Rajadinakaran resolvieron el rompecabezas en dos porciones. El primer era encontrar una mejor tecnología de gen-secuencia. Para ordenar un gen usando la vieja, existente tecnología, investigadores primero hace lotes de copias de ella, usando la misma química nuestro uso de las carrocerías. Entonces truncan hacia arriba las copias del gen en pedazos minúsculos, leen cada pedazo minúsculo, y entonces, comparando todos los pedazos diferentes, intento para imaginar cómo los pusieron originalmente juntos. La técnica se articula en la probabilidad que no todas las copias conseguidas truncaron hacia arriba en exactamente los mismos pedazos. Imagine que mira diversas escenas de una película, fuera de servicio. Si usted entonces miró la misma película, pero cortado en escenas en lugares ligeramente diversos, usted podría comparar las dos versiones y comenzar a imaginar que las escenas conectan con cuál.

Esa técnica no trabajará para los genes de la elegir-su-propio-aventura, porque si usted los copia la manera la carrocería lo hace, usando el ARN, cada copia puede ser ligeramente - o muy - diferente del siguiente. Tales diversas versiones del mismo gen se llaman los isoforms. Cuando los diversos isoforms consiguen truncados hacia arriba y ordenados, llega a ser imposible comparar exacto los pedazos e imaginar con los cuales las versiones del gen usted comenzaron.

Si el gen fuera una película, “usted no podría informar que las escenas 1 y 2 eran presentes juntas,” a Bolisetty dice.

Entonces el año pasado, el casi imposible llegó a ser repentinamente posible. Oxford Nanopore, una compañía basada en el Reino Unido, liberado su nuevo secuenciador del nanopore, y ofrecido al laboratorio de Graveley. El secuenciador del nanopore, llamado un subordinado, funciona introduciendo un único cabo de la DNA a través de un poro minúsculo. El poro puede llevar a cabo solamente cinco bases de la DNA - “pone letras” a ese encanto fuera nuestros genes - al mismo tiempo. Hay cuatro bases de la DNA, G, A, T, y C, y 1.024 combinaciones posibles de la cinco-base. Cada combinación crea una diversa corriente eléctrica en el nanopore. GGGGA hace una diversa corriente que AGGGG, que es diferente otra vez que CGGGG. Introduciendo la DNA a través del poro y registrando la señal resultante, los investigadores pueden leer la serie de la DNA.

Para la segunda parte de la solución, Graveley, Bolisetty, y Rajadinakaran decidían a ir grandes. En vez de ordenar cualquier gen viejo de la elegir-su-propio-aventura, eligieron el más complejo conocido, la molécula de adherencia de célula de Síndrome de Down 1 (Dscam1), que controla el alambrado del cerebro en moscas del vinagre. Dscam1 tiene el potencial de hacer 38.016 isoforms posibles, y cada mosca del vinagre tiene el potencial de hacer cada uno de ellos, con todo cuántos de estas versiones se hacen real sigue siendo desconocido.

Dscam1 parece esto: X-12-X-48-X-33-X-2-X, donde los x denotan las secciones que son siempre lo mismo, y los números indican las secciones que pueden variar (el número sí mismo muestra cuántas diversas opciones allí están para esa sección).

Para estudiar cuántos diversos isoforms de Dscam1 existen real en el cerebro de una mosca, los investigadores primero tuvieron que convertir el ARN Dscam1 en la DNA. Si la DNA es el libro o el equipo de instrucciones, el ARN es el transcriptor que copia el libro para poderlo traducir a una proteína. La DNA incluye las instrucciones para los 38.016 isoforms del gen Dscam1, mientras que cada ARN individual Dscam1 contiene las instrucciones para apenas una. Nadie todavía había utilizado a un subordinado para ordenar copias del ARN, y aunque era probable él podría ser hecho, demostrándolo y mostrar como de bien trabajó sería un avance sustancial en el campo.

Rajadinakaran tomó un cerebro de la mosca del vinagre, extrajo el ARN, convertido le en la DNA, aislada las copias de la DNA del Dscam1 RNAs, y después lo ejecutó a través de los nanopores del subordinado. En este un experimento, no sólo encontraron que 7.899 de los 38.016 isoforms posibles de Dscam1 fueron expresados pero también que mucho más, si no todas las versiones son probables ser expresadas.

“Mucha gente dijo “el subordinado nunca trabajará, “” Graveley dice, “solamente lo mostramos que trabaja usando el gen más complicado sabido.”

El estudio demuestra que el gen que ordena tecnología se puede ahora alcanzar por un alcance mucho más amplio de investigadores que previamente posible, puesto que el subordinado es relativamente barato y altamente portátil de modo que no requiera casi ningún espacio del laboratorio.

“Este tipo de trabajo punta pone UConn en la vanguardia del revelado de tecnología y fortalece nuestra cartera de la investigación de la genómica,” dice a Marc Lalande, director del instituto de UConn para la genómica de los sistemas. “También, los gracias a las inversiones en la genómica con el plan académico de la universidad, Brent Graveley pueden leverage su experiencia de modo que la facultad y los estudiantes a través de nuestros campus compitan con éxito para los dólares de la concesión y pongan en marcha empresas de la ciencia biológica.”

Graveley hablará sobre la investigación en la reunión de la comunidad del subordinado de Oxford Nanopore en el centro del genoma de Nueva York el 3 de diciembre.

En cuanto a los pasos siguientes, los investigadores proyectan en ir incluso más grandes: ordenando cada broca del ARN de principio a fin dentro de una célula, algo que no se puede hacer con los secuenciadores tradicionales del gen.

“Esta tecnología tiene potencial asombroso de transformar cómo estudiamos biología del ARN y el tipo de información que podemos obtener,” dice Graveley. “Más el hecho de que sea el subordinado un secuenciador de mano que usted tapa en una computadora portátil es simple increíble fresco!”

Source:

University of Connecticut

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Oxford Nanopore Technologies. (2019, June 19). Los investigadores de UConn ordenan el ARN de la mayoría del gen complicado. News-Medical. Retrieved on November 16, 2019 from https://www.news-medical.net/news/20151012/UConn-researchers-sequence-RNA-of-most-complicated-gene.aspx.

  • MLA

    Oxford Nanopore Technologies. "Los investigadores de UConn ordenan el ARN de la mayoría del gen complicado". News-Medical. 16 November 2019. <https://www.news-medical.net/news/20151012/UConn-researchers-sequence-RNA-of-most-complicated-gene.aspx>.

  • Chicago

    Oxford Nanopore Technologies. "Los investigadores de UConn ordenan el ARN de la mayoría del gen complicado". News-Medical. https://www.news-medical.net/news/20151012/UConn-researchers-sequence-RNA-of-most-complicated-gene.aspx. (accessed November 16, 2019).

  • Harvard

    Oxford Nanopore Technologies. 2019. Los investigadores de UConn ordenan el ARN de la mayoría del gen complicado. News-Medical, viewed 16 November 2019, https://www.news-medical.net/news/20151012/UConn-researchers-sequence-RNA-of-most-complicated-gene.aspx.