Новая методика анализа экспрессии генов может точно и быстро измерять РНК

        

Сотрудничество Университета штата Иллинойс и Майо продемонстрировало новый метод анализа экспрессии генов, который может точно измерять уровни РНК быстро и непосредственно из образца раковой ткани, сохраняя при этом пространственную информацию по ткани – то, что обычные методы не могут сделать. Методика экспрессии гена команды описана в статье, опубликованной в онлайн-издании Nature Communications .

Согласно Иллинойскому биоинженерии профессору Рашиду Баширу, существующие методы экспрессии генов имеют ограничения. «Они громоздки и медленны, требуя нескольких часов или даже нескольких дней, чтобы провести анализ всего лишь одного образца ткани», – сказал Башир, со-лидер исследовательской группы, который является профессором биоинженерии Грейнджера и Медицинским колледжем Карла Иллинойса исполнительный помощник декана. «Наша техника делает весь анализ через срез ткани через два часа или меньше».

Существующие методы могут измерять белки, которые производятся после генетической информации или инструкций, вытекающих из ДНК и РНК. Эти методы измерения белка сложны и требуют антител, которые не существуют для определенных белков.

«Наш метод может обнаруживать экспрессию РНК-мессенджера, которая может дать дополнительную информацию, а не только конечную концентрацию белка», – сказал Башир.

. Инструмент для выделения пятнистых пространственных генов может анализировать весь образец ткани и идентифицировать раковые клетки в процессе, который занимает менее двух часов.

. Инструмент для выделения пятнистых пространственных генов может анализировать весь образец ткани и идентифицировать раковые клетки в процессе, который занимает менее двух часов.

Исследовательская группа, возглавляющая доктор Фархад Косари, доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии в клинике Майо, предполагает, что их новая техника может когда-нибудь использоваться в исследовательских лабораториях, а также в клинике. «Если вы изучали микроуровень опухоли, вам нужно знать, какие гены выражены в определенном месте опухоли», – сказал Косари. «Эта способность смотреть на локализованную экспрессию генов в настоящее время выполняется с помощью флуоресценции in situ гибридизации (FISH), но наша техника намного быстрее и количественно».

Кроме того, РНК-мессенджер (мРНК) будет получать более точную генетическую информацию. «При анализе моделей животных и ксенотрансплантатов может быть перекрестная реактивность целевого антитела с антигеном хозяина, приводящая к ложноположительным сигналам и ошибкой в ​​анализе», – сказал докторант Иллинойса Биоинженерии Ануруп Гунгюли, первый автор исследования.

Команда создала кремниевый чип для ногтей, который содержит массив из более чем 5000 пирамидообразных колодцев с острыми краями бритвы. Когда на микросхему помещают образец раковой ткани размером с сантиметр, он автоматически разрезается на сотни или тысячи крошечных кусочков, которые анализируются параллельно с использованием существующей технологии, известной как изотермическая амплификация, опосредованная петлей (LAMP).

Согласно Ganguli, после того, как ткань срезана и помещена в подстилающие лунки на микрочипе, тысячи независимых реакций LAMP с пиколитром выполняются в каждой лунке непосредственно из ткани без необходимости какой-либо очистки аналита.

«Микродиссекция лазерного захвата (LCM) с последующей очисткой и амплификацией вниз использовалась в прошлом, чтобы посмотреть на конкретные области образцов окрашенных тканей и проанализировать гетерогенность в образце», – сказал Косари. «Наша методика аналогична выполнению более 5000 шагов LCM с последующим усилением за один шаг на микрочипе».

Гангули продемонстрировали новую технику, используя замороженные человеческие ксенотрансплантаты ткани предстательной железы, выращенные у мышей. Менее чем за два часа он смог усилить и проанализировать мРНК TOP2A, ядерный фермент и известный маркер агрессивности рака предстательной железы.

«Наш подход отражает весь образец ткани и может идентифицировать те очень немногие клетки, которые могут быть злокачественными», – сказал Башир. «Существует не какая-либо методика существования, которая берет сырую ткань для усиления нуклеиновой кислоты, сохраняя сохраненную пространственную информацию».

Новая методика также может быть полезной когда-нибудь, чтобы помочь врачам и патологоанатомам определить пределы опухолей, которые могли бы улучшить результаты онкологических операций.

Команда продолжает работать над методом экспрессии генов и стремится использовать ее для сопоставления генетических мутаций при раке легких и молочной железы в дополнение к раку предстательной железы. Они также работают над уменьшением размеров колодцев на чипе ниже 100 х 100 микрон. Эта модификация приведет к возможности исследовать отдельные клетки при более высоком разрешении.

Источник:

https://bioengineering.illinois.edu/news/article/24241

      

Source link