유전자 기능과 돌연변이 세포 및 암의 변환

유전자 기능과 돌연변이 세포 및 암의 변환

유전자 기능의 계통 스크린 생물에서 모든 유전자의 확인은 유전자 기능의 대규모 계통 분석 가능성을 열어줍니다. 한 가지 접근법은 비활성 돌연변이인 레와 상동 재조합을 통해 게놈의 각 유전자를 체계적으로 비활성화 하는 것입니다

 

보통 효모에서 수행되며 모든 알려진 유전자에 돌연변이를 가진 효모 균주의 집합을 생산하고 어떤 유전자가 어떤 생물학적 특성에 관여하는지를 결정하기 위해 분석할 수 있습니다. 또는 RNA 간섭(RNA)을 기반으로 한 대규모 스크린을 이용하여 초파리, C. 엘래 간, 포유류 세포를 포함한 다양한 유기체에서 유전자 기능을 체계적으로 해부를 통해 확인할 수 있습니다.

 

RNA 스크린에서는 이중 가닥 RNA를 이용하여 세포 내 생동성 MRSA의 분해를 유도합니다. 완전한 게놈 서열이 가능하여서 이중 가닥 RNA 라이브러리는 전체 게놈 스크린에 침대를 배치하고 사용함으로써 높은 처리량 몸가짐으로 분석할 수 있는 생물학적 과정에 관련된 모든 유전자를 확인할 수 있습니다.

 

예를 들어 전체 게놈의 RNA 분석은 배양에서 생강 세포의 성장 및 생존에 필요한 유전자를 확인하는 데 사용되었습니다. 게놈 대형 라이브 알리의 individualRNA는 배양 세포의 증식을 방해하는 것을 확인하기 위해 고속 처리량 형태의 마이크 로웰에서 테스트하여 전체 생강 게놈의 유전자 세트를 세포 증식 또는 생존에 요구한다는 것을 특징으로 합니다.

 

유사한 RNA 스크린은 신경계 시냅스에서 세포 신호 전달 경로, 단백질 분해 및 전달을 포함한 다양한 생물학적 과정에 관여하는 유전자를 확인하는 데 사용됐습니다. 유전자 발현 게놈 서열의 조절은 원칙적으로 유전자의 단백질 코딩 서열뿐만 아니라 유전자 발현을 조절하는 조절 요소도 밝혀낼 수 있습니다.

 

유전자 발현의 조절은 복잡한 다세포 생물의 발달을 포함하여 세포 기능의 많은 측면에 중요합니다. 따라서 유전자 발현을 조절하는 메커니즘을 이해하는 것은 현대 세포 및 분자 생물학에서 중심적인 도전이며 게놈 서열의 가용성이 이 문제에 실질적으로 이바지할 것으로 예상합니다.

 

불행히도 유전자 조절 서열을 확인하는 것은 단백질 코딩 서열을 확인하기보다 훨씬 어렵습니다. 대부분의 조절 요소는 DNA의 짧은 서열이며 전형적으로 약 10개의 염기쌍에 불과합니다.

 

그 결과 조절 요소와 유사한 서열은 게놈 DNA에서 우연히 자주 발생하기 때문에 생리적으로 중요한 요소는 DNA 서열에서만 식별할 수 없습니다.

 

유전자 발현 텔레포어를 조절하는 기능 조절 요소의 확인 및 신호 전달 네트워크의 해명은 생물 정보학 및 시스템 생물학에서 주요 과제입니다.

 

게놈 서열의 가용성으로 과학자들은 세포 내 전체 유전자의 발현 수준을 동시에 측정할 수 있는 유전자 발현에 대한 세계 연구를 수행할 수 있었습니다. 이 실험들은 각 유전자가 슬라이드의 작은 점에 해당하는 올리고뉴클레오티드로 표현되는 DNA 마이크로 어레이를 사용합니다.

 

이러한 마이크로어레이 얼러러 세포 MRSA의 형광표지 EDNA 복사를 교잡시킴으로써 모든 세포 유전자의 mRNA 수준의 동시 결정이 가능해진다. 이 접근법은 세포 분화 및 세포 반응과 같은 이산 세포 행동과 관련된 유전자 조절의 세계 변화를 명확히 하는 데 특히 유용한 특정 호르몬 또는 성장 인자에 대한 세포의 세포 내에서 조절되는 것은 유사한 메커니즘에 의해 조절될 수 있습니다.

 

다중 유전자의 발현 변화를 분석하면 공유 조절 요소를 식별하는 데 도움이 됩니다. 기능 조절 요소를 특징짓기 위해 다양한 계산 접근법도 사용됩니다. 하나의 접근법은 관련 유기체의 게놈 서열에 대한 비교 분석입니다. 이것은 기능적으로 중요한 서열이 진화에서 보존된다는 가정에 기반을 두고 있지만, DNA의 비기능적 구분은 더 빠르게 발산합니다.

 

이 접근법을 기반으로 한 계산 분석은 최근에 마우스, 쥐, 개와 인간 게놈 사이에 보존된 유전자 조절 서열을 확인했습니다. 또한 기능 조절 요소는 유전자가 일반적으로 여러 전사 인자의 상호 작용으로 조절된다는 사실을 반영하여 클러스터 내에서 종종 발생합니다. 게놈 DNA에서 전사 이제 결합 부위의 클러스터를 검출하도록 설계된 컴퓨터 알고리즘은 유전자 발현을 조절하는 서열을 확인하는 데에도 유용하다는 것이 입증되었습니다.