「偵探」定位研究RNA的作用，可以幫助研究人員研究癌症的成因

密歇根大學的科學家開發了一種工具來幫助他們研究細胞通過跟蹤一個分子稱為微型RNA的功能失調,可能會給他們一種確定癌症發生和蔓延。

在一個人的細胞中，RNA從DNA中獲得關於如何構建蛋白質的指令，然後引導細胞構建這些蛋白質。編碼蛋白質的RNA叫做信使RNA。然而，科學家們估計，雖然95%的DNA轉錄成RNA，但大部分的RNA並沒有轉化成蛋白質。

這些RNA鏈中的一些會分裂成小塊的小核糖核酸，即微型RNA，阻止信使RNA產生蛋白質。在人類細胞中,大約2000個微型RNA調節RNA功能在整個細胞。沿著微型RNA的路徑可以告訴研究人員什麼時候以及為什麼細胞中的rna會變得紊亂，導致諸如癌症之類的疾病。

「這些rna,不編碼蛋白質,或「非編碼,調節細胞中所發生的一切,當他們成為dysregulated-if在錯誤的時間在錯誤的濃度或表達不好的事情,像癌症,發生,」尼爾斯·沃爾特說,密歇根大學化學和生物物理學教授。

跟蹤微型RNA分子,研究人員把所謂的熒光團的分子。他們激發熒光團,染料分子,特定波長的激光,導致熒光團發出不同波長的光。利用強大的顯微鏡，研究人員可以捕捉到光，在單分子水平上追蹤微型RNA。他們叫iSHiRLoC工具,或「細胞內的單分子、高解析度的定位和計數。「這項研究發表在《細胞》雜誌上的報告。

「在這篇文章中,我們已經表明,我們的工具,我們可以看到單獨的微型RNA在細胞,我們可以看看他們的運動從細胞質,細胞質核核,」沃爾特說。

活細胞顯示單個miRNA分子的軌跡。圖片來源：Nils Walter

研究人員稱之為「裸」微型RNA,沒有束縛,還不規範和穿過的細胞過快人員實時跟蹤。幸運的是，一旦它們開始調節，它們就會放慢速度，因此研究人員可以用兩種方式來跟蹤它們的運動。

首先,他們觀察活細胞中的微型RNA在做他們已經注射後不同時間點的熒光團的微型RNA。其次，他們在細胞中複製實驗，在細胞中注入微型RNA，在細胞內進行非調節和調節活動的快照，從而在相似的時間內凍結所有的運動。然後，研究人員將活細胞實驗中的微型RNA活性與固定細胞的快照進行比較。

活細胞顯示單個miRNA分子的軌跡。中心的暗圓是細胞核。圖片來源：Nils Walter

「通過關聯兩個數字,我們可以算出分數的小分子核糖核酸與監管的信使RNA的目標,」沃爾特說。「現在我們有一個工具,我們可以快速地確定一個微型RNA信使RNA的目標,或者是多麼迅速失去了從細胞和完全消失。」

研究人員說，監測這種活動可以向他們展示一種針對某一特定癌症的藥物是否有效，它顯示了受到攻擊的細胞是否受到了控制。

接下來，他們計劃調查他們在當前的研究中發現的一個驚人的發現:微型RNA在細胞核中的作用。此前，科學家認為微型RNA只在細胞的細胞質中調節RNA，但更多的證據顯示，微型RNA在細胞核中存在，在那裡，DNA被儲存在細胞的細胞核中。密歇根大學的研究人員想要研究微型RNA是否調節定位細胞的細胞核,這將影響基因表達的表觀遺傳學。

」或微型RNA可能只是隱藏在細胞核和細胞質中的不做他們的工作,最終改變他們做多少mRNA監管,」沃爾特說。

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