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La technique neuve emploie le haut-débit ordonnançant pour obtenir des images d'ultra-haut-définition d'expression du gène

Les 30.000 environ des gènes composant le génome humain contiennent les directives indispensables à la durée. Pourtant chacune de nos cellules exprime seulement un sous-ensemble de ces gènes en leur fonctionnement quotidien. On détermine la différence entre une cellule de coeur et une cellule de foie, par exemple, par lesquelles des gènes sont exprimés--et l'expression correcte des gènes peut signifier la différence entre la santé et la maladie.

Jusque récemment, des chercheurs vérifiant la maladie sous-jacente de gènes ont été limités parce que les techniques d'imagerie traditionnelles tiennent compte seulement de l'étude d'une poignée de gènes à la fois.

Une technique neuve a développé avant juin Hee Lee, Ph.D., et son équipe à la Faculté de Médecine d'Université du Michigan, une partie de médicament du Michigan, haut-débit d'utilisations ordonnançant, au lieu d'un microscope, pour obtenir des images d'ultra-haut-définition d'expression du gène d'un guide de tissu.

La technologie, qu'ils appellent Seq-Étendue, permet à un chercheur de voir chaque gène exprimé, aussi bien cellules et structures dans ces cellules, incroyablement à de haute résolution : 0,6 micromètres ou 66 fois plus petits que des cheveux--méthodes actuelles battantes par des ordres de grandeur multiples.

Chaque fois qu'un pathologiste obtient un prélèvement de tissu, ils le souillent et le regardent sous le microscope--il est comment ils diagnostiquent la maladie. Au lieu de faire cela, avec notre méthode neuve, nous avons effectué un microdevice que vous pouvez recouvrir avec un prélèvement de tissu et une séquence tout dans elle avec code barre avec des coordonnées spatiales. »

Juin Hee Lee, Ph.D., professeur agrégé, service de la physiologie moléculaire et intégratrice

Chaque soi-disant code barre se compose d'une séquence de nucléotides--la configuration d'A, T, G, un C--trouvé dans l'ADN. Utilisant ces codes barre, un ordinateur peut localiser chaque gène dans un prélèvement de tissu, produisant une base de données comme une Google de tous les ARNm transcrits du génome.

Les « gens avaient essayé de faire ceci avec d'autres méthodes, telles que microprinting, microbeads ou dispositifs microfluidic, mais à cause des limitations techniques, leur définition a été une distance de 20-100 micromètres. À cette définition vous ne pouvez pas réellement voir le niveau de précision requis pour diagnostiquer les maladies, » Lee a dit.

Lee ajoute que la technologie a le potentiel de produire une voie systématique impartiale d'analyser des gènes.

« Chaque fois que nous faisons la science, nous avons dû effectuer une hypothèse au sujet du rôle de deux ou trois gènes, mais maintenant nous avons des caractéristiques de la taille du génome à l'écaille microscopique et à beaucoup plus d'intérieur de la connaissance environ que se passe-t-il qui patient ou tissu animal de modèle. »

Cette connaissance pourrait être employée pour fournir l'analyse dans pourquoi certains patients répondent à certains médicaments alors que d'autres ne font pas, ont dit Lee.

L'équipe a expliqué l'efficacité de la technique utilisant les cellules de foie normales et malades, recensant avec succès les cellules de foie mourantes, leurs cellules immunitaires enflammées de entourage et les cellules de foie avec l'expression du gène modifiée.

« Cette technologie a montré réellement beaucoup de caractéristiques pathologiques connues que les gens ont précédemment découvertes mais également beaucoup de gènes qui sont réglés d'une manière dont nouvelle était non reconnu précédemment, » a dit Lee. La « technologie de Seq-Étendue, combinée avec de l'autre ARN unicellulaire ordonnançant des techniques, a pu accélérer des découvertes scientifiques et pourrait mener à un paradigme neuf dans le diagnostic moléculaire. »

Source:
Journal reference:

Cho, C-S., et al. (2021) Microscopic examination of spatial transcriptome using Seq-Scope. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2021.05.010.