Floroforlarla (yeşil ve macenta) etiketlenmiş iki ultra düşük gürültü geninden oluşan tek mRNA moleküllerine sahip fisyon maya hücreleri. RNA’nın sentezlendiği hücre çekirdeği ve hücre ana hatları mavi renkle etiketlenmiştir. Kredi: Fotoğraf Silke Hauf’un izniyle
Silke Hauf ve araştırma ekibi, hücre bölünmesi üzerine yaptıkları çalışmalar sırasında şaşırtıcı derecede sessiz bir keşifte bulundu. Hücrelerdeki RNA ekspresyonuna, üretilen RNA miktarında her zaman belirli düzeyde bir değişkenliğin veya gürültünün eşlik ettiğini gözlemlediler. İlginç bir şekilde Hauf ve ekibi, ifadeleri sırasında gürültüde dalgalanmalar sergileyen ve gürültü tabanı olarak adlandırılan önceden tanımlanmış bir sınırın altına düşen birden fazla gen tespit etti.
“Bu fenomen için elimizde sağlam veriler var” dedi. Hauf, Virginia Tech Biyolojik Bilimler Bölümü’nde doçent. “Farklı olan ve son derece düşük gürültüye sahip olabilen bazı genler var.”
Daha çarpıcı, iyi duyurulan yüksek gürültü genleri tarafından sıklıkla gölgede bırakılan bu ultra düşük gürültü genleri, Hauf ve ekibinin ilgisini çekti. gen ifadesi ve gen ifadesi gürültüsünün anlaşılmasına yönelik bir pencere sağladıklarından.
Yakın zamanda Science Advances dergisinde yayınlanan bu keşif, ortak yazarlardan, aynı üniversitede elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü olan Abhyudai Singh’in katkılarını içermektedir. Delaware Üniversitesi ve Edinburgh Üniversitesi’nde hesaplamalı biyoloji profesörü Ramon Grima. Hem Singh hem de Grima aynı zamanda matematik biyologlarıdır.
Virginia Tech Hauf Laboratuvarı’nın düşük gürültülü gen keşfinde yer alan üyeleri, soldan Silke Hauf, Douglas Weidemann, Eric Esposito ve Tatiana Boluarte. Fotoğraf Silke Hauf’un izniyle. Düşük gürültülü gen keşfinde yer alan Hauf Laboratuvarı üyeleri arasında (soldan sağa) Silke Hauf, Douglas Weidemann, Eric Esposito ve Tatiana Boluarte yer alıyor. Kredi: Fotoğraf Silke Hauf’un izniyle
Hücreler hücre olacak
Hauf, keşfin öneminin, bu hücrelerin yaptıklarını nasıl yaptıklarına dair temel bir anlayış kazanmaya yardımcı olmakta yattığını söyledi. Hücreler gürültü yapmaktan kaçınamazlar ancak iyi çalışabilmeleri için gürültünün en aza indirilmesi gerekir. Hauf, bunu, maksimum işlevsellik kazanmak için uçuşlarını zamanında tutmaya çalışan havaalanlarıyla karşılaştırdı. “Dolayısıyla, minimum düzeyde gürültüyle çalışan genlerin olduğunu görmek heyecan verici” dedi Hauf. “Planlanan kalkış saatinden her zaman beş dakika sonra kalkan bir uçuş olduğunu hayal edin. Havayolu şirketinin bunu nasıl yaptığını bilmek istemez miydiniz?”
Daha fazla keşfe kapı açıyor
Hauf, bu hücrelerin nasıl bu kadar sessiz bir şekilde ifade ettiğini anlamaktan ve hakkında daha fazla şey öğrenmekten heyecan duyuyor. bunların arkasındaki mekanizmalar. Ayrıca bu kategorideki diğer genleri de bulmak istiyor.
Hauf, “Bu minimum dalgalanmaları belirli bir organizmada ve hücre tipinde gördük, ancak bunun evrensel olup olmadığını belirlemek için diğer hücreleri de kontrol etmemiz gerekiyor” dedi. .
Referans: Douglas E. Weidemann, James Holehouse, Abhyudai Singh, Ramon Grima ve Silke Hauf, 9 Ağustos 2023, Science Advances.{ 12} DOI: 10.1126/sciadv.adh5138
Bu araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri bünyesindeki bir birim olan Ulusal Genel Tıp Bilimleri Enstitüsü ve Virginia Tech’s College’den alınan bağışlarla finanse edilmiştir. Bilim Lay Nam Chang Dean’in Keşif Fonu.