新技术可在数秒解析DNA

发布时间:2014-07-14 00:00     文章来源:     作者:

DNA的解析通常非常繁琐,往往需要耗费数十个小时的时间。然而日前名古屋大学研究生院一个研究小组宣布,他们开发出了一种新的技术,只需数秒就能完成DNA的解析。这一新技术如能在医疗领域得到应用,将为尽快发现癌症等疾病做出贡献。

 

名古屋大学研究生院教授马场嘉信率领的研究小组,开发出了一种长2厘米、宽1厘米、厚0.1厘米的特殊玻璃板,这种玻璃板的表面刻有十字形的沟槽,沟槽里如同树林一般布满了数十万根棒状的氧化锡纳米线,这种纳米线直径10纳米(1纳米为十亿分之一米),尖端附近如同树枝一样分叉。

 

研究小组让采集的血液从沟槽中流过,血液细胞中含有的DNA就会通过树枝树枝之间的缝隙流动,根据流动的情况,就可以按照大小迅速对DNA进行分离。

 

由于癌症、感染症等病毒的DNA与通常的DNA大小不同,利用这个技术调查血液,就可以发现是否有癌细胞转移以及是否感染了病毒。

 

以前,解析DNA需要复杂的步骤,先要采集血液,用离心机分离出DNA后进行增殖,再将其埋入琼脂那样的凝胶后才能进行解析,所以需要花费很长时间。

 

参与该项研究的大阪大学的研究人员此前已经开发出了能够迅速读取DNA内4种碱基配列的技术,与此次新开发的技术组合在一起后,从分离出DNA到确认碱基配列只需要几秒钟时间。

 

利用这一新技术,只需要微量的血液就可以完成对DNA的解析,所以给患者身体造成的负担也很小,有助于早日开展治疗和防止感染扩大。研究小组已经开始为这个技术申请国际专利,期待在两三年后达到实用化。

厦门大学生命科学学院林圣彩教授课题组近期找到了体内细胞调控代谢的一个“开关"——“v-ATPase-Ragulator”蛋白质复合体,从而解开了细胞能量代谢研究领域的一个谜底。该研究已发表在近日的《细胞·代谢》杂志上。

 

能量代谢是细胞中最基本、最重要的活动之一。当能量水平下降时,细胞能通过其感应因子加快能量产生;当能量充裕时,细胞则通过另一感应因子加快耗能的活动,从而维持总体能量平衡。

 

林圣彩介绍,近年来的研究已经发现,能量代谢平衡调控是由多个与之相关的信号通路所介导,其中最为重要也最被广泛研究的有两条:AMPK信号通路和mTOR信号通路。简单说来,AMPK信号通路开启的是分解代谢通路,mTOR信号通路开启的则是合成代谢通路。

 

随之而来的问题是,下达合成代谢和分解代谢“命令”的“指挥官”是谁,又何时下达?林圣彩课题组破解了这个谜底。7月3日,这一研究成果在国际顶尖学术杂志《细胞》子刊《细胞·代谢》在线发表。他们发现了控制这两个截然相反的代谢路径的“开关”。让人诧异的是,它还竟然是同一个“开关”。这是一种分布在细胞内膜的名为“v-ATPase-Ragulator”的蛋白质复合体。

 

通俗点儿说,当细胞内能量水平降低时,这个蛋白质的形状会发生变化从而让能激活AMPK的复合体与其相互作用,使之被激活。激活后的AMPK最终下达分解代谢“命令”。反之,当细胞内能量水平较高时,mTOR将与“v-ATPase-Ragulator”的蛋白质复合体相结合并被激活,开启合成代谢通路。

 



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