Science子刊：重磅!一种新型零碎能在3小时内对染色体端粒停止精确剖析!

2020年9月22日 讯 /BIOON/ --近日，一项登载在国际杂志Science Advances上题为“Massively parallel single-molecule telomere length measurement with digital real-time PCR”的研讨申报中，来改过加坡国立年夜学等机构的迷信家们经过研讨开辟了一种新型零碎，其能在3小时内完成对的精确剖析。我们都晓得，鞋带儿末尾的塑料帽能避免鞋带过早磨损，而是位于染色体末尾，也具有鞋带塑料帽相似功效的反复DNA序列，其能维护物资不受基因组的不波动的影响，从而协助预防癌症并调理机体的衰老进程。

图片起源：The Conversation

我们机体的细胞每次决裂时，端粒都邑延长，其就仿佛细胞的分子时钟一样，跟着年纪的增加而逐步延长，额精确测量这些端粒的数目和长度就能为研讨人员供给主要的信息，断定细胞能否处于正常老化的形态，或许异常形态（提醒癌症的风险）。为了开辟出一种立异性的办法来端粒的异常，研讨人员经过研讨开辟出了一种新办法，其能在不到3小时的工夫里精确测定单个端粒的相对长度，这种共同的端粒剖析办法能从微量的DNA中处置多达48个样本。

研讨者Cheow传授表现，我们的立异性技巧可以年夜年夜进步我们的诊断速度，同时也为年纪相干的疾病和癌症供给症结的端粒信息，这种在临床上能精确剖析端粒特征的靠得住对象或能为患者供给加倍精准的医治。在临床中传统的端粒测定办法往往须要闇练的操作人员，并且这些办法也缺少须要精确或肯定端粒异常要的单个端粒长度和数目的准确信息。

为了克制端粒剖析中所碰到的次要技巧妨碍，研讨人员开辟了一种名为STAR的共同剖析零碎，即单一端粒相对长度疾速测定技巧（STAR assay，Single Telomere Absolute-length Rapid assay）。基于这种零碎，研讨者起首将单个端粒剖析散布到微流体芯片的数千个室中，随后在一切小室中以年夜范围并行的方法停止单个端粒分子的PCR反响，如许一来，每个室的PCR扩增动力学就可以反响端粒的反复数，而端粒的反复数则与单个端粒分子的长度直接相干。

应用研讨人员所开辟的新办法，他们就能精确肯定癌细胞中端粒的保持机制，并能在测定进程中取得高程度的具体信息，被端粒替代性延伸（ALT）门路所激活的癌症患者往往预后表示不良，比方特定肉瘤和胶质瘤疾病患者，而这与端粒长度高于均匀程度及较高比例的临界短端粒有关，此外，癌细胞中也拥有端粒分子的额定拷贝。为了测试这种新办法，研讨人员经过结合研讨停止了相干验证，由于诸如ALT等端粒改动机制往往在诸如肉瘤、神经零碎肿瘤等肿瘤中停止了更好地研讨，而这些在儿童群体中发病率较高，研讨人员指出，STAR检测技巧能无效儿童神经母细胞瘤患者的ALT形态，其也能作为这类癌症患者的预后目标。

图片起源：National University of Singapore

癌细胞会应用一种润饰的机制来异常润饰并保持端粒的长度，并以此作为一种手腕来不时继续发展，诸如ALT等机制则能被诸如神经母细胞瘤所应用，神经母细胞瘤是一种发源于机体多个神经部位的癌症，是儿童中最罕见的实体恶性，研讨者Amos Loh传授表现，此前诸如ALT等端粒异常机制很少被看法，比来研讨人员发明其或能作为指导神经母细胞瘤的风险标记物，因为携带端粒异常的神经母细胞瘤患者往往预后较差，是以这种剖析端粒的新办法或能协助研讨者疾速辨认患者机体的ALT门路，从而更好地剖析患者的预后情况。

研讨者指出，疾速的任务流程、可扩大性和单分子分辩率等技巧的联合使得这种新型零碎可以应用端粒长度的散布作为指导疾病停顿的，这关于在临床工夫标准上诊断保持端粒的机制，并肯定患者的特性化医治或预防战略至关主要；前期研讨人员还将基于本文研讨结果扩大这种新型STAR检测平台，使其能实用于病院情况，并增进对年纪相干疾病的。（100医药网100yiyao.com）

参考材料：

【1】Yongqiang Luo， Ramya Viswanathan， Manoor Prakash Hande， et al. ， Science Advances (2020). DOI：10.1126/sciadv.abb7944

【2】

by National University of Singapore