Tag Archives: พันธุกรรม

การเข้าถึงดีเอ็นเอการแสดงออกของยีนด้วยกันในหลายพันเซลล์

ในตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับปรุงกระบวนการตรวจพินิจพิจารณาซึ่งมีแบบอย่าง epigenome และก็ transcriptome ของแต่ละเซลล์นับพันเซลล์

epigenome แล้วก็ transcriptome เป็นส่วนหนึ่งส่วนใดของชีววิทยาระดับโมเลกุลที่แปลงพิมพ์เขียวทางพันธุกรรมเป็นวัสดุและก็อุปกรณ์สำหรับเซลล์ที่มีชีวิต

จีโนมของเซลล์ที่ต่างกันบางทีอาจเช่นเดียวกันขณะที่ epigenomes และก็ transcriptomes มิได้ epigenome มีชุดของสัญลักษณ์ที่ระบุว่าจีโนมของเซลล์แต่ละเซลล์จะทำเช่นไรขณะที่ transcriptome เป็นชุดสำเนาของข้อแนะนำด้วยตัวเอง กลุ่มนี้เข้ารหัสการสร้างของโปรตีน การไหลเวียนของข้อมูลที่ได้รับมาจากกลยุทธ์ตกทอดมาสู่การผลิตโปรตีนมีความหมายต่อการผลิตแล้วก็รักษาชีวิต

เซลล์สามารถเข้าถึงเฉพาะเล็กน้อยของโครโมโซมที่ใส่เกร็ดคู่ของพวกเขาในระหว่างการถอดรหัส RNA เพราะว่าการเข้าถึงนี้ต่างๆนาๆในแต่ละชนิดเซลล์ความรู้ความเข้าใจสำหรับการเข้าถึงโครโมโซมจะช่วยสำหรับการระบุทรงการทำงานและก็ความมากมายหลายของเซลล์ที่มากมายในเซลล์ที่มีชีวิตหลายเซลล์

นักค้นคว้าเรียกการทดลองของพวกเขา sci-CAR Sci เป็นแนวทางการทำดรรชนีแบบรวมเซลล์เดียวซึ่งเป็นกระบวนการศึกษาเล่าเรียนปริมาณเซลล์โดดเดี่ยวในคราวเดียว ในรายงานการวิจัยช่วงวันที่ 30 ส.ค.ก่อนหน้าที่ผ่านมาด้านวิทยาศาสตร์นักวิทยาศาสตร์ได้ชี้แจงถึงแนวทางการพินิจพิจารณาแบบใหม่นี้ได้รวมการวิเคราะห์ยีนสองตัวเข้าไว้ภายในโปรโตคอลเดียว

การตรวจพวกนี้รวมทั้งบาร์โค้ดที่ไม่ซ้ำกันสำหรับรายละเอียดกรดนิวคลีอิกของเซลล์หรือนิวเคลียสของเซลล์ซึ่งมีศูนย์ควบคุมหลักสำหรับเซลล์ที่มีชีวิตอยู่ แนวทางการของนักวิทยาศาสตร์สำหรับในการติดฉลากรวมทั้งการจัดลำดับลำดับเซลล์ช่วยทำให้พวกเขาสามารถเชื่อมโยง RNA messenger และก็โปรไฟล์การเข้าถึงได้ของ chromatin ในแต่ละเซลล์

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการสำรวจสิ่งที่เกิดขึ้นอยู่กับกรรมพันธุ์ด้านในเซลล์เดียวสามารถตรวจสอบลักษณะทางด้านชีววิทยาของเซลล์ได้เพียงแต่มุมมองเดียว ความรู้ความเข้าใจสำหรับการวิเคราะห์ชั้นเรียนของโมเลกุลหลายที่ในขณะเดียวกันสามารถศึกษาและทำการค้นพบได้เป็นต้นว่ากลไกทางพันธุกรรมอะไรบางอย่างที่เกี่ยวพันแล้วก็ควบคุมได้เช่นไร

นอกนั้นยังสามารถปรับแก้ประโยชน์ต่างๆที่ได้รับจาก atlases เซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่สลับซับซ้อนยกตัวอย่างเช่นหนอนหรือเมาส์ สุดท้ายก็บางทีอาจมีคุณประโยชน์สำหรับเพื่อการเก็บรวบรวม Atlas เซลล์ของผู้คน

กระบวนการใหม่นี้ได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ที่ Brotman Baty Institute for Precision Medicine ในซีแอตเทิลมหาวิทยาลัย Washington School of Medicine แผนก Genome Sciences, Oregon Health Sciences University, Illumina, Inc. ในแคลิฟอร์เนียศูนย์การศึกษาค้นพบแอลเลนสำหรับเพื่อการสืบทอดของเซลล์, รวมทั้งสถาบันการแพทย์ Howard Hughes

นักเขียนคนแรกของการเรียนเป็น Junyue Cao นิสิตระดับบัณฑิตศึกษาสาขาวิชาชีววิทยาระดับโมเลกุลและก็เซลล์รวมทั้งในสาขาวิทยาศาสตร์ทางพันธุกรรมของมหาวิทยาลัย Washington School of Medicine การเล่าเรียนนำโดย Jay Shendure แล้วก็ Cole Trapnell ทั้งคู่เป็นคณะครูในสาขาวิชาวิทยาศาสตร์จีโนมที่ UW School of Medicine แล้วก็นักค้นคว้าที่ Brotman Baty Institute ซึ่ง Shendure เป็นผู้อำนวยการ

ที่ผ่านมานักค้นคว้าอุตสาหะทดสอบร่วมกับเซลล์มากยิ่งกว่า 4,800 เซลล์ในแบบการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่ได้จากโรคมะเร็งปอดสำหรับเพื่อการสนองตอบคอร์ติซอล ในลักษณะนี้เซลล์จะได้รับการดูแลรักษาด้วย corticosteroid dexamethasone สเตียรอยด์สังเคราะห์นี้สามารถกระตุ้นการพันตำแหน่งของจีโนมได้แล้วก็แปลงการแสดงออกของยีนหลายร้อยตัว

นักวิทยาศาสตร์ได้สำรวจเวลาของผลของ dexamethasone ต่อการแสดงออกของยีนเหมือนกับความเคลื่อนไหวแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นสำหรับเพื่อการเข้าถึง chromatin ในเซลล์เดียวกัน

ในงานศึกษาค้นคว้าและทำการวิจัยที่เกี่ยวโยงนักค้นคว้าอุตสาหะที่จะเล่าเรียนภูมิทัศน์ของการควบคุมยีนที่เป็นฐานรากของคอลเลกชัน RNA ของ Messenger ที่เจอได้ในเซลล์ที่ไม่เหมือนกันในไตของสัตว์กินนม

สำหรับในการใช้การตรวจพินิจพิจารณาร่วมกับนิวเคลียสจากไตวายตลอดตัวพบว่าทั้งคู่มีข้อมูลการเข้าถึงการถอดรหัสแล้วก็โครเมียมจาก 11,296 เซลล์ พวกเขาแบ่งกลุ่มเซลล์ไตของพวกเขาในไตออกเป็น 14 กรุ๊ปรวมทั้งมีลักษณะตำแหน่งที่ตั้งที่เฉพาะของเซลล์ประเภทหนึ่งและก็คุณสมบัติการถอดรหัสที่เชื่อมโยงกัน

นักค้นคว้ายังได้ทำความเข้าใจว่าพวกเขาสามารถดึงความเกี่ยวพันระหว่างส่วนประกอบด้านกฎของจีโนมที่ห่างไกลกับยีนจุดมุ่งหมายของพวกเขาเพื่อชี้แจงไม่เหมือนกันของการแสดงออกของยีนในเซลล์ประเภทต่างๆได้ขึ้นกับความผันแปรร่วมระหว่าง epigenome และก็ transcriptome

การผสมยาปฏิชีวนะใหม่ 8,000 ชุดมีคุณภาพที่น่าอัศจรรย์

ในช่วงเวลานี้กลุ่มนักชีววิทยา UCLA ได้ศึกษาค้นพบชุดยาปฏิชีวนะเยอะๆสี่แล้วก็ห้ารายการที่มีคุณภาพสำหรับในการฆ่าเชื้อโรคแบคทีเรียที่มีอันตรายมากยิ่งกว่าที่ได้รับชี้แนะไว้ การศึกษาและทำการค้นพบของพวกเขาซึ่งได้รับการแถลงการณ์ในวันนี้ในนิตยสาร npj Systems Biology and Applications บางทีอาจเป็นก้าวสำคัญสำหรับเพื่อการป้องกันสุขภาพของสามัญชนในช่วงเวลาที่เชื้อโรครวมทั้งการต่อว่าดเชื้อที่พบได้ทั่วไปๆมีแรงต้านทานต่อยายาปฏิชีวนะมากยิ่งขึ้น

“มีขนบธรรมเนียมสำหรับเพื่อการใช้ยาเพียงอย่างเดียวบางครั้งก็อาจจะเป็น 2 อย่าง” พาเมล่ายาห์นักค้นคว้าอาวุโสคนหนึ่งของสถานศึกษารวมทั้งผู้ช่วยศาสตราจารย์วิชานิเวศวิทยารวมทั้งชีววิทยาพัฒนาการของ UCLA กล่าว “พวกเรากำลังเสนอลู่ทางที่มองมีลักษณะท่าทางมากมายพวกเราไม่สมควร จำกัด ตนเองให้เป็นเพียงแต่สารเสพติดเดียวหรือการรวมกันสองยาในกล่องสำหรับเก็บอุปกรณ์ด้านการแพทย์ของพวกเราพวกเราคาดหมายหลายชุดพวกนี้หรือมากยิ่งกว่าจะดำเนินการได้ดีมากยิ่งกว่ายาปฏิชีวนะที่มีอยู่ ”

นักค้นคว้าได้เรียนกรรมวิธีรวมกันของยาปฏิชีวนะทั้งยัง 8 จำพวกซึ่งรวมทั้งยาหลายประเภทที่มีการใช้ยาปฏิชีวนะปริมาณ 8 จำพวกรวมทั้งสิ้น 18,278 ชุดสำหรับในการดำเนินการร่วมกับ E. coli พวกเขามุ่งหวังว่าชุดค่าผสมนิดหน่อยจะมีคุณภาพสำหรับในการทำลายเชื้อแบคทีเรีย แม้กระนั้นพวกเขาก็ตกอกตกใจกับการรวมกันที่มีประสิทธิภาพมากไม่น้อยเลยทีเดียวที่ศึกษาและทำการค้นพบ

นักค้นคว้าได้คาดคะเนว่าพวกเขารู้สึกว่าคุณภาพสำหรับเพื่อการยั้งการเติบโตของเชื้อ E. coli จะเป็นยังไง ในกรุ๊ปยาสี่ชุดมีกรุ๊ปที่ทำผลงานได้ดียิ่งไปกว่าที่พวกเขาคาดไว้ 1,676 ราย ในกรุ๊ปยาห้าชุดมีกรุ๊ปยา 6,443 คนมีคุณภาพมากยิ่งกว่าที่คาดไว้

Van Savage คนเขียนอาวุโสด้านการศึกษาเล่าเรียนและก็ศ.จ.วิชานิเวศวิทยาและก็ชีววิทยาพัฒนาการและก็ศ.จ. UCLA พูดว่า “ฉันถูกลอยละล่องไปด้วยแนวทางผสมที่มีคุณภาพในตอนที่พวกเราเพิ่มยา” “คนบางทีอาจรู้สึกว่าพวกเขารู้ดีว่าชุดค่าผสมของสารเสพติดจะก่อให้เกิดผลเสียยังไง แม้กระนั้นที่จริงแล้วพวกเขามิได้”

Elif Tekin คนเขียนนำของการเล่าเรียนซึ่งเป็นนักวิชาการระดับบัณฑิตศึกษาของ UCLA บอกว่าตรงกันข้ามการรวมกันของสารเสพติดปริมาณ 2,331 ชุดและก็การรวมกันของยา 5,199 ชุดมีคุณภาพน้อยกว่าที่นักค้นคว้าคาดหมายไว้

นิดหน่อยของชุดค่าผสมสี่รวมทั้งห้ายามีประสิทธิผลขั้นต่ำส่วนหนึ่งส่วนใดเป็นเนื่องจากแต่ละยามีกลไกที่แตกต่างสำหรับเพื่อการตั้งเป้าหมาย E. coli นักค้นคว้าจาก UCLA ทั้งยัง 8 คนกระทำทดสอบในลักษณะต่างๆ6 แนวทาง

“สารเสพติดบางจำพวกจู่โจมฝาผนังเซลล์คนอื่นๆจู่โจม DNA ด้านใน” Savage กล่าว “มันราวการจู่โจมพระราชวังหรือป้อมรวมทั้งกรรมวิธีการจู่โจมที่ไม่เหมือนกันอาจจะเป็นไปได้ว่าจะมีสมรรถนะมากยิ่งกว่าเพียงแค่แนวทางเดียว”

พูดว่า Yeh: “ทั้งปวงอาจมีมากมายหรือน้อยกว่าผลบวกของส่วนที่พวกเราชอบมองเห็นกับกลุ่มเบสบอลหรือบาสเกตบอล” (เช่นคุณอ้างชัยสำหรับในการครอบครองแชมป์สมาคมบาสเกตบอลแห่งชาติ 2004 ของดีทรอยต์ลูกสูบ – กลุ่มเหนียวที่ไม่มีซุปเปอร์สตาร์ – เหนือกลุ่ม Los Angeles Lakers กับฮอลล์ในอนาคตของ Famers Kobe Bryant, Shaquille O’Neal, Karl มาโลนและก็เอ็งปรี่เพย์ตัน)

Yeh กล่าวเสริมเติมว่าถึงแม้ผลของการทดสอบจะมีทิศทางดี แม้กระนั้นการผสมยาได้รับการทดลองในห้องแล็บเพียงอย่างเดียวแล้วก็คงจะอยู่ห่างจากการได้รับการคาดคะเนว่ามีโอกาสมากที่สุดสำหรับคนไข้

Michael Kurilla ผู้อำนวยการแผนกสิ่งใหม่ทางสถานพยาบาลพูดว่า “ด้วยความกระฉับกระเฉงของแรงต้านทานยาปฏิชีวนะที่กำลังรุกรามการหันหลังให้การดูแลรักษาสุขภาพร่างกายไปสู่สมัยก่อนยาปฏิชีวนะความรู้ความเข้าใจสำหรับการใช้ยาปฏิชีวนะที่มีอยู่ในตอนนี้ได้มากขึ้น ที่สถาบันสุขภาพแห่งชาติ / ศูนย์ความรุ่งเรืองทางด้านวิทยาศาสตร์แห่งชาติ “งานนี้จะช่วยรีบการทดลองในมนุษย์เกี่ยวกับการผสมยาปฏิชีวนะที่มีทิศทางว่าจะเกิดขึ้นได้เพราะมีสาเหตุเนื่องมาจากการตำหนิดเชื้อแบคทีเรียที่พวกเราไม่พร้อมที่จะต่อกรกับขณะนี้”

นักค้นคว้ากำลังสร้างซอฟท์แวร์ open-access ขึ้นกับหลักการทำงานของพวกเขาซึ่งพวกเขาคิดแผนที่จะให้บริการแก่นักวิทยาศาสตร์ผู้อื่นในปีต่อไป โปรแกรมคอมพิวเตอร์นี้จะช่วยทำให้นักค้นคว้ารายอื่นสามารถพินิจพิจารณาชุดค่าผสมของยาปฏิชีวนะที่ใช้เพื่อการเรียนโดยนักชีววิทยา UCLA แล้วก็นำข้อมูลที่ได้รับมาจากการทดลองชุดยาของตนเอง

การทานอาหารในหน้าต่าง 10 ชั่วโมงสามารถแทนที่ข้อผิดพลาดทางพันธุกรรมที่นำมาซึ่งโรคได้

ผลงานที่ปรากฏในนิตยสาร Cell Metabolism ช่วงวันที่ 30 เดือนสิงหาคม 2018 ชี้ให้เห็นว่าปัญหาเกี่ยวกับสุขภาพที่เกี่ยวพันกับการหยุดชะงักของจังหวะหลักการทำงานของสัตว์ตลอด 1 วันรวมทั้งที่เหลือซึ่งในมนุษย์มีการเชื่อมโยงกับการทานอาหารทั้งวันหรือ ดำเนินการกะ – สามารถปรับแก้ได้โดยการกินแคลอรี่ทั้งหมดทั้งปวงข้างในหน้าต่าง 10 ชั่วโมง

“สำหรับเราผู้คนจำนวนมากวันนี้เริ่มด้วยการดื่มกาแฟในช่วงเช้ารวมทั้งตอนสุดท้ายด้วยของหวานก่อนนอน 14 หรือ 15 ชั่วโมงถัดมา” Satchidananda Panda ศ.จ.ห้องทดลองชีววิทยากฎข้อบังคับของ Salk กล่าวและก็นักเขียนอาวุโสคนใหม่ กระดาษ. “แม้กระนั้นการ จำกัด การกินอาหาร 10 ชั่วโมงต่อวันและก็ไม่กินอาหารที่เหลือจะนำมาซึ่งการก่อให้เกิดสุขภาพร่างกายที่สมบูรณ์แข็งแรงขึ้นโดยไม่คิดถึงนาฬิกาชีวภาพของพวกเรา”

เซลล์ทุกตัวภายในร่างกายของสัตว์เลือดอุ่นปฏิบัติงานในรอบ 1 วันเรียกว่าจังหวะ circadian – เซลล์รอบที่ควบคุมเมื่อยีนต่างๆที่ใช้งานอยู่ ดังเช่นว่าในมนุษย์ยีนสำหรับในการย่อยของกินมีการใช้งานเยอะขึ้นก่อนหน้านี้ที่ผ่านมาในช่วงเวลาที่ยีนสำหรับเพื่อการปรับปรุงแก้ไขซ่อนแซมเซลล์มีการใช้งานเยอะขึ้นเรื่อยๆในช่วงเวลาค่ำคืน ที่ผ่านมาห้องแลปของแพนด้าพบว่าหนูได้รับอนุญาตให้เข้าถึงของกินที่มีไขมันสูงได้ตลอด 1 วันก็เลยแปลงเป็นโรคอ้วนรวมทั้งได้รับการพัฒนาวัณโรคจากโรค metabolic อาทิเช่น cholesterol สูงตับไขมันรวมทั้งเบาหวาน แม้กระนั้นหนูตัวเดียวกันกลุ่มนี้เมื่อถูก จำกัด ให้ทานอาหารที่มีไขมันสูงสำหรับหน้าต่างที่มีช่วงเวลา 8 ถึง 10 ชั่วโมงทุกๆวันจะเปลี่ยนเป็นกระทั่งถึงพอดิบพอดีแล้วก็มีสุขภาพสมบูรณ์แข็งแรง ห้องทดลองแสดงคุณประโยชน์ต่อร่างกายสำหรับในการรักษาหนูให้มีความกลมกลืนกันดียิ่งขึ้นกับนาฬิกาเซลลูล่าร์เช่นโดยการกินแคลอรี่ส่วนมากเมื่อยีนสำหรับเพื่อการย่อยของกินดำเนินงานเจริญขึ้น

ในการค้นคว้าในตอนนี้คณะทำงานมีเป้าหมายเพื่อเข้าใจในเรื่องหน้าที่ของจังหวะ circadian ในโรค metabolic โดยการปิดใช้งานยีนที่รับผิดชอบสำหรับเพื่อการรักษานาฬิกาชีวภาพในหนูอาทิเช่นในตับซึ่งควบคุมหลักการทำงานของ metabolic ข้อบกพร่องทางพันธุกรรมในหนูที่ไม่เกี่ยวกับเวลาทำให้พวกเขามีทิศทางที่จะเป็นโรคอ้วน, เบาหวาน, โรคตับไขมันและก็คอเลสเตอรอลในเลือดสูง โรคพวกนี้มากขึ้นถัดไปเมื่อสัตว์ได้รับอนุญาตให้รับประทานอาหารที่มีไขมันรวมทั้งน้ำตาล

เพื่อทดลองว่าการกินอาหารที่มีการ จำกัด เวลาบางทีอาจมีประโยชน์กับหนูที่ “ไม่ว่าง” หนูกลุ่มของแพนด้าได้ใส่ของกินที่มีไขมันสูงหนึ่งในสองแบบ: กรุ๊ปหนึ่งมีของกินตลอด 24 ชั่วโมง รวมทั้งอีกกรุ๊ปหนึ่งมีปริมาณพอๆกับ แคลอรี่เฉพาะในระยะเวลา 10 ชั่วโมง เป็นกรุ๊ปคาดว่ากรุ๊ปซึ่งสามารถกินได้ตลอดระยะเวลาแปลงเป็นโรคอ้วนรวมทั้งปรับปรุงโรค metabolic. แต่ว่ากรุ๊ปที่รับประทานแคลอรี่เสมอกันด้านในกรอบเวลา 10 ชั่วโมงยังคงเอียงเอนไปแล้วก็มีร่างกายแข็งแรงแม้ว่าจะไม่มี “นาฬิกาชีวภาพ” ด้านในและก็ฉะนั้นโปรแกรมทางพันธุกรรมจะเจ็บป่วย สิ่งนี้บอกกับนักค้นคว้าว่าคุณประโยชน์ที่ได้รับจากหน้าต่าง 10 ชั่วโมงมิได้เป็นเพียงการ จำกัด การทานอาหารจนกระทั่งตอนที่ยีนสำหรับเพื่อการย่อยของกินมีการใช้งานมากเพิ่มขึ้น

Amandine Chaix นักวิทยาศาสตร์ที่ Salk และก็นักเขียนคนแรกของหนังสือพิมพ์บอกว่า “จากการเล่าเรียนก่อนหน้านี้ที่ผ่านมาพวกเราได้รับผลพวงจากการนาฬิกาชีวภาพเป็นตัวระบุช่วงเวลาสำหรับในการเปลี่ยนแปลงยีนสำหรับในการเผาผลาญของกินในรวมทั้งนอกเวลาที่กำหนดไว้ “และก็ในระหว่างที่ยังคงเป็นความจริงผลงานชิ้นนี้ทำให้เห็นว่าโดยการควบคุมการให้อาหารแล้วก็การเลิกของกินของสัตว์พวกเราสามารถแทนที่การขาดระบบตั้งเวลาด้านในด้วยระบบตั้งเวลาข้างนอกได้”

นักค้นคว้าบอกว่าผลงานชิ้นใหม่แสดงให้เห็นว่าหน้าที่หลักของนาฬิกา circadian เป็นการบอกสัตว์เมื่อรับประทานแล้วก็เมื่ออยู่ห่างจากของกิน ช่วงเวลาข้างในนี้ทำให้เกิดความสมดุลระหว่างภาวการณ์โภชนาการที่พอเพียงระหว่างตอนทานอาหารรวมทั้งการบูรณะที่จำเป็นจะต้องหรือการบูรณะร่างกายระหว่างการงดของกิน เมื่อนาฬิกาของคนเรามีการหยุดชะงักได้แก่เมื่อมนุษย์เปลี่ยนแปลงงานหรือเมื่อมีการละเมิดเพราะว่าข้อผิดพลาดทางพันธุกรรมความสมดุลระหว่างของกินแล้วก็การบูรณะจะพักลงและก็กำเนิดโรคต่างๆขึ้น

เมื่ออายุพวกเรานาฬิกาของวันอังคารอ่อนแอลง การย่อยสลายตามอายุของนาฬิกานี้สอดคล้องกับการเสี่ยงที่มากขึ้นของโรค metabolic โรคหัวใจโรคมะเร็งและก็สภาวะโรคสมองเสื่อม

แต่ว่าข่าวดีนักค้นคว้าบอกว่าวิถีชีวิตที่เรียบง่ายตัวอย่างเช่นการกินของกินทั้งปวงด้านใน 10 ชั่วโมงสามารถฟื้นฟูความสมดุลคุ้มครองโรค metabolic รวมทั้งรักษาสุขภาพ “หลายๆคนอาจมียีนขาดตกบกพร่องที่ส่งผลให้เกิดโรคซึ่งทำให้พวกเรารู้สึกอ่อนแอและก็มีลักษณะท่าทางที่จะเจ็บป่วยได้เรื่องศึกษาค้นพบว่าวิถีชีวิตที่ดีสามารถเอาชนะโทษของยีนที่ขาดตกบกพร่องได้จะมีผลให้ความปรารถนาใหม่ๆมีสุขภาพสมบูรณ์แข็งแรง” แพนด้ากล่าว