科学家使用新的基因条形码技术识别了关键的癌症免疫基因
西奈山的科学家开发了一种新技术,可以同时分析数百个基因的功能,分辨率达到单细胞水平。这项技术依赖于一种条形码方法,该方法使用了一种发表在该杂志上的论文中描述的新蛋白质细胞.
自从21世纪初对第一个人类基因组进行测序,发现了一组超过2万个蛋白质编码基因以来,科学家们还无法描述单个基因的许多功能。如果没有这些信息,我们对人类基因组如何工作的理解以及如何利用这些知识来预测、预防、治疗甚至治愈疾病的理解都是有限的。2012年和2013年,科学家们建立了一种强大的编辑基因的新方法,称为CRISPR,可用于确定基因功能。CRISPR已经席卷了科学界,但研究人员仍然面临着使用CRISPR来研究成千上万个基因及其众多可能作用的挑战。
西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的科学家开发的一项新技术有助于解决基因组学面临的挑战,即以前所未有的规模分析基因组。该研究由博士后Aleksandra Wroblewska博士和Maxime Dhainaut博士领导,是一种使用合成蛋白质表位来条形码和跟踪不同CRISPRs的新工具。这种蛋白质条形码被称为Pro-codes,它能使数百个CRISPRs一起被用来敲除大量的基因。
虽然现有的技术可以整合CRISPRs,但这些方法严重依赖DNA作为条形码,而且只允许对基因功能进行低分辨率的观察。通过Pro-Code技术,西奈山的研究人员能够为科学家们展示一种更全面地描述基因生物效应的方法。
在这项研究中,研究人员使用Pro-Code技术来搜索免疫系统抵御癌症所需的基因。他们生成了CRISPRs来定位可疑的免疫调节基因的缺失,并将其与Pro-Codes配对。Pro-Code/CRISPR库随后被引入乳房癌症细胞肿瘤被T杀手挑战细胞它被设计用来识别癌细胞。大部分癌细胞被T细胞迅速消灭,但也有一些细胞完全抵抗了死亡。Pro-Code技术有助于确定哪些基因在耐药细胞中丢失了,其中一些基因在免疫系统中对癌细胞的致敏作用尚未被认识。研究还发现了免疫检查点PD-L1的阴性调控因子,PD-L1是癌症免疫治疗的一个主要临床靶点。
“要完全了解人类基因组,还有大量的工作要做。我们仍然不知道大多数基因是做什么的,以及它们是如何连接的,”遗传学和基因组科学副教授、西奈山伊坎研究所免疫学研究所副主任、该出版物的资深作者布莱恩·布朗博士说。Pro-Code技术可以大大加速后基因组时代的一个主要目标:注释人类基因组.这一发现将是发现致病因素的关键基因这可能导致新的药物靶点。它已经给了我们新的见解癌症免疫学。”
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