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“外转录组”指纹的艺术认识。图片开首:Queralt Tolosa/Centro de Regulación Genómica
只需几个小时,便携式扫描仪就能以近乎齐备的精度识别变化。
不同类型的癌症具有不同的分子“指纹”,这些指纹不错在疾病早期阶段以惊东说念主的准确度识别。字据昨日发表在《分子细胞》上的一项扣问,微型便携式扫描仪不错在短短几个小时内检测到这些指纹。
巴塞罗那基因组调控中心 (CRG) 的扣问东说念主员取得了这一冲破,为非侵入性会诊测试铺平了说念路,这种测试不错比现存步调更快、更早地识别各式类型的癌症。
这项扣问以核糖体(细胞的卵白质工场)为中心。几十年来,东说念主们一直以为核糖体在通盘东说念主体中齐具有换取的蓝图。但是,扣问东说念主员发现了一个荫藏的复杂性层面——渺小的化学修饰在不同的组织、发育阶段和疾病之间有所不同。
“咱们的核糖体并赓续对换取。它们专攻不同的组织,并带有反应咱们体内发生情况的私有特征,”ICREA 扣问栽培、这项扣问的主要作家、CRG 扣问员 Eva Novoa 说说念:“这些幽微的各异不错告诉咱们好多相干健康和疾病的信息。”
核糖体由卵白质和一种称为核糖体 RNA (rRNA) 的独特RNA分子构成。rRNA 分子是化学修饰的谋划,会影响核糖体的功能。“95% 的东说念主类 RNA 是核糖体 RNA。它们在咱们的细胞中相配广泛。”Novoa 博士补充说念。
识别组织特异性指纹
扣问东说念主员在东说念主类和小鼠大脑、腹黑、肝脏和睾丸等多种不同组织的 rRNA 中寻找各式类型的化学修饰。他们发现,每种组织齐有私有的 rRNA 修饰模式,他们称之为“表不雅转录组指纹”。
“核糖体上的指纹告诉咱们细胞来自何处,”这项扣问的第一作家 Ivan Milenkovic 博士说:“这就像每个组织齐在标签上留住了我方的地址,以防其细胞最终被遗成仇找到。”
扣问小组在癌症患者的病变组织样本中发现了不同的指纹组,尤其是肺癌和睾丸癌。“癌细胞‘低修饰’,这意味着它们束缚失去一些化学标志,”Milenkovic 博士说:“咱们以为这可能是一个高大的生物标志,”他补充说念。
该扣问更深远地扣问了肺癌。扣问东说念主员从 20 名 I 期或 II 期肺癌患者身上获取了闲居和患病组织,并阐述癌细胞中的 rRNA 修饰不及。他们应用这些数据西席了一种算法,该算法不错仅字据这种私有分子指纹的数据对样本进行分类。
该测试在分歧肺癌和健康组织方面兑现了近乎齐备的准确度。“大大齐肺癌直到晚期才被会诊出来。在这里,咱们不错比平时更早地发现它,这有一天不错匡助患者赢得难得的时辰。”Milenkovic 博士指出。
纳米孔测序本领取得冲破
这项扣问之是以大略收效,要归功于一种名为纳米孔径直 RNA 测序的新本领,该本领不错径直分析 rRNA 分子偏激整个修饰。“它让咱们大略在当然环境中看到这些修饰的底本面庞。”Novoa 博士说。
在纳米孔测序出现之前,ag平台真人百家乐传统本厚实以某种花式搞定 RNA 分子,以便在扣问东说念主员扣问之前往除其化学修饰。
“科学家每每会删除核糖体 RNA,因为他们以为这是过剩的信息,会妨碍咱们的推行。几年后,咱们把这些数据从垃圾场中取出,并将其造成了金矿,尤其是当获取相干化学修饰的信息时。这是一个令东说念主难以置信的改革。”Novoa 博士说。
纳米孔测序的上风在于它依赖于微型、便携的测序成就,这种成就不错放在手掌中。扣问东说念主员不错将生物样本放入机器中,机器会及时拿获和扫描 RNA 分子。
这项扣问仅通过扫描从组织样本中获取的 250 个 RNA 分子就能分歧癌细胞和闲居细胞。这仅仅典型纳米孔测序成就才能的一小部分。“设备一种快速、高精度的检测步调是可行的,只需使用最少许的组织即可找到癌症的核糖体指纹。”Novoa 博士说。
迈向非侵入性会诊
从永恒来看,扣问东说念主员但愿创建一种会诊步调,通过血液中的轮回 RNA 检测出癌症的踪影。这种步调创伤性较小,因为它只需要血液样本,而不需要从患者身上收集组织样本。
该扣问的作家警告说,在该步调大略用于临床之前,还需要作念更多的责任。“咱们仅仅涉及了名义,”Milenkovic 博士说:“咱们需要更大限度的扣问来考据这些生物标志在不同东说念主群和癌症类型中的作用。”
尚待探索的一个大问题是,为什么这些修饰领先会在癌症中发生变化。若是 rRNA 修饰有助于细胞产生促进不受终端的滋长和存活的卵白质,扣问东说念主员就不错笃定认真添加或去除修饰的机制,从而可能带来逆转无益变化的新步调。
“咱们正在慢慢但稳表情解开这种复杂性,”Novoa 博士回来说念:“咱们开动厚实细胞话语仅仅时辰问题。”
参考文件:“表不雅 rRNA 指纹识别揭示了组织开首和肿瘤特异性特征”AG百家乐下载,作家:Ivan Milenkovic、Sonia Cruciani、Laia Llovera、Morghan C. Lucas、Rebeca Medina、Cornelius Pauli、Daniel Heid、Thomas Muley、Marc A. Schneider, Laura V. Klotz、Michael Allgäuer、Ruben Lattuca、Denis LJ Lafontaine、 Carsten Müller-Tidow 和 Eva Maria Novoa,2024 年 12 月 10 日,《分子细胞》。DOI:10.1016/j.molcel.2024.11.014