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新技術(shù)修正30億年來(lái)的遺傳錯誤,讓RNA測序精準度提高3~10倍

2016-06-27 來(lái)源:健客網(wǎng)社區  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:我們創(chuàng )造了一種新的酶,讀取活細胞信息時(shí)能達到前所未有精度,那些被進(jìn)化所忽略的錯誤信息,可通過(guò)我們開(kāi)發(fā)的酶在RNA復制過(guò)程中得以糾正。

  DNA聚合酶將DNA復制成相同的新鏈DNA,逆轉錄酶將RNA復制成DNA,與DNA聚合酶不同,大多數逆轉錄酶屬于古老進(jìn)化起源的單一蛋白家族,這些酶本身很容易出現錯誤,因為它們缺乏一個(gè)校對區域(3′- 5′核酸外切酶),由于沒(méi)有校對功能,RNA復制產(chǎn)物中的錯誤無(wú)法被檢測到。因而30億年來(lái),人體RNA遺傳信息復制過(guò)程發(fā)生錯誤可能一直存在。

  然而,德克薩斯大學(xué)的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種方法首次實(shí)現RNA的精準校對,相關(guān)成果于6月23日發(fā)表在《Science》雜志上,該研究將有助于提高基因研究的精確性,并能顯著(zhù)提高基于人體基因構成的藥物研究。

  研究人員創(chuàng )新設計了一種酶,不但能進(jìn)行反轉錄,還具備“校對”功能或在復制遺傳密碼時(shí)能自我檢查,該酶首次實(shí)現大量RNA信息的精準復制。研究人員利用定向進(jìn)化來(lái)訓練高保真DNA聚合酶使用RNA模板的能力,通過(guò)這種方式創(chuàng )造了新型的酶——RTX,保留了RNA復制過(guò)程中高精度和高效的校對功能。據研究人員表示,該酶至少可將RNA復制精度提高2-10倍,從而大大提高RNA測序的準確性。

  德克薩斯大學(xué)合成生物學(xué)系統中心博士后研究員Jared Ellefson說(shuō),“我們創(chuàng )造了一種新的酶,讀取活細胞信息時(shí)能達到前所未有精度,那些被進(jìn)化所忽略的錯誤信息,可通過(guò)我們開(kāi)發(fā)的酶在RNA復制過(guò)程中得以糾正。”

  反轉錄與逆轉錄病毒如HIV有關(guān),在自然界中,這些病毒無(wú)法準確復制DNA,這可能導致物種隨時(shí)間推移變得更加多樣。自從發(fā)現反轉錄后,科學(xué)家們利用其來(lái)更好地了解遺傳病以及與人類(lèi)健康相關(guān)的遺傳信息。然而,現有RNA測序容易出錯的特征是困擾科學(xué)家的一大問(wèn)題。Ellefson說(shuō),“我們開(kāi)發(fā)的酶通過(guò)校對增加了RNA測序的精度和保真度。如果不能準確讀取RNA信息,我們就不能準確了解細胞的內部運作,這些都將給研究實(shí)驗室和臨床實(shí)驗室帶來(lái)誤導性。”

  “當我們朝精準醫療時(shí)代發(fā)展時(shí),讀取序列信息的準確性變得越來(lái)越重要”,分子生物信息學(xué)教授A(yíng)ndy Ellington說(shuō),“通過(guò)該研究,我們可以更精確的復制大量RNA信息,這意味著(zhù)通過(guò)基因組學(xué)信息的診斷將更精確。”

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