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检测血液中miRNA的简便技术
时间:2015-06-25 11:59:08  作者:网站编辑  来源:生物通
癌变肿瘤会脱落一些微小的指示遗传分子,称为microRNAs。

  癌变肿瘤会脱落一些微小的指示遗传分子,称为microRNAs。最近,密歇根大学的研究人员开发出一种有效的方法,能在血液中检测到它们。相关研究结果发表在六月二十二日的《Nature Biotechnology》。

  研究人员称,他们这种方法可通过一种廉价的血液测试,同时对多种类型的癌症进行筛选——最终可能超过100种不同的类型。

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  本文共同资深作者、密西根大学医学院内科学教授、工程学院生物医学工程教授Muneesh Tewari指出:“这项技术可使我们能够早期检测有癌症风险的个体,在癌症幸存者中早期检测到复发迹象,并更好、更早地评估癌症疗法是否对患者起作用。”

  将这项技术投入临床常规使用,可能还需要几年或者十年的时间。但是研究人员对他们这项超灵敏的技术寄予了厚望,它可以从一点点流体中挑选出其中一个纳米级片段。

  本文共同资深作者、密歇根大学文学、科学和艺术学院化学、生物物理学教授Nils Walter指出:“我们开发了一种新的范式、一种新的原则,用于检测血液中任何类型的RNA。”

  RNA是一类小分子核糖核酸,其成员在根据DNA蓝图构建生命的过程中发挥了重要作用。几十年来,科学家认为RNA主要作为一个信使:它将来自DNA的遗传信息运送到细胞制造蛋白质的地点。但是,当2003年左右科学家完成人类基因组测序时,他们了解到,90%的人类基因组包含制造RNA的指令。大部分的RNA并不是帮助制造蛋白质的信使。Walter said说:“生物化学领域大约有100多年的历史。长久以来,我们的研究重点是蛋白质。这几乎就像是我们在研究错误的东西。RNA对于理解和操纵哺乳动物和人的生命,是极其重要的,但它可以说是哺乳动物细胞中最少被研究的遗传物质。我们还没有发现它的大多数功能。”例如,MicroRNA分子,是可以结合信使RNA的短链,可拦截调度和防止遗传密码付诸行动。在我们的身体存在有1000多种。研究人员说,它们直接或间接控制着几乎所有重要的生命过程。一个特定的microRNA过多或过少,都会推动肿瘤的生长。

  水凝胶颗粒,采用独特杂交后连接的设计对目标miRNA进行荧光标记。

  癌细胞是从失控的健康细胞衍生而来,所以它们也有microRNA。之前,在血液中已经检测到小股的遗传物质(虽然不是很有效),它们是如何到达那里的?科学家做过几种假设。

  当一个癌细胞死亡和分解时,它们可能被释放。细胞,包括癌细胞,可能通过它们送入血液中的microRNA作为激素,而彼此相互沟通。来自两种机制的血源性microRNAs将是癌症信号,这种新技术能够有效地在患者血液中检测到它们。

  在实验中,研究人员用称为“捕获探针” 的分子包覆一个载玻片,这些探针分子可紧紧抓住在其附近的microRNAs。然后,在不同的试验中,他们向玻片上滴下包含五种不同microRNA的溶液。在一个案例中,包含microRNAs的溶液是人体血清。

  为了告诉它们RNA已被一个RNA探针捕获,他们依靠又一种分子——结合microRNA的荧光DNA链,并且结合的时候会发光。只有特定的DNA序列会结合特定的RNA,所以通过改变DNA构建块的排列,研究人员可以设计一些结合不同microRNA的链。

  这种方法的独特之处在于,DNA和RNA结合太弱,因此它们不能停留。DNA链以特别的节奏,粘附和从RNA上分离。当研究人员通过超级敏感荧光显微镜观察到这一现象时,它看起来像一个萤火虫在闪烁。

  他们可以根据闪烁速度确定不同microRNAs的捕获——它的“”动力学指纹”。虽然之前有研究人员已经在血清中检测到microRNA,但是本研究中的这种方法更为直接,并且几乎没有假阳性。

关键字:血液,miRNA
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