どのように部分的なcDNAのシーケンスを見つける

研究者は化学的には、長さの1つのベースが異なるフラグメントの配列を作成するcDNAの分子のコピーを打破によって部分的なcDNA配列を見つける。このプロセスでは、各フラグメントの一方の端は、ベースの4つの蛍光染料、染料の色は、その位置には、ベースのアイデンティティに依存するのに接続されています。マシンをサイズに応じて、ラベル付きの断片を並べ替えます。最後に、レーザー色素を励起ラベルを1つ1つ。その結果、色のシーケンスは、電子的に読み取ることができますされ、基地の注文方法の1つの最後のcDNAを分析されて対応する長さの基地が一緒にコンピュータの完全な遺伝子の塩基配列を生成するつなぎすることができます部分的なシーケンスは数百人。

かつて我々はcDNAをしたときは、自分たちが思うのは多くの生成にコピーすることができます。私たちは、基地の順序を決定するための十分な材料があることを意味します。ため、我々のルールが、セルには、ご注文基地の私たちは対応するアミノ酸配列を指示タンパク質を構成するアミノ酸の配列にDNA配列を有効にするために使用知っているタンパク質フラグメント。そのシーケンスは、順番に、その構造を知られているタンパク質の配列と比較することができます。ため、タンパク質が多いようなタスクを実行するアミノ酸のような配列を含む、この作戦は私たちは、完全な蛋白質の機能について何かを指示します。

cDNAのシーケンスを使用する分析医学の楽器は、確実かつ自動的にタスクを実行することができますが開発されている、非常に時間がかかることが、近年にする。もう1つの開発も当社の戦略を実現することが必要でした。とき、我々を検討された規模での運営データの莫大な量の生産設備シーケンス。幸いなことは、コンピュータシステムでは、結果のバイトを処理できる利用可能になりました、私たちと他の人は、私たちの遺伝子の詳細は、この富を理解することができますソフトウェアは書かれている。

パズルの組み立て

遺伝子の細胞で使用される識別するための我々の技術、各cDNAの分子の一方の端に300から500塩基の配列を分析することです。遺伝子マーカーとして、これらの部分的なcDNA配列法とも表さシーケンスタグと呼ばれます。これは短期かなり迅速にはまだ長い明確に遺伝子を識別するのに十分な分析には十分です私たちは部分的なcDNA配列は、この長さを選択している。場合、cDNAの分子の資料では、部分的なシーケンスからの記事のようなものarticleitの最初のページのように、記事を識別することができますも、私たち何の記事について記述してアイデアを与えるです。部分的なcDNA配列、同様に、私たちから派生して、遺伝子について何かを伝えることができます。 HGSでは、原材料のシーケンスデータを約100万塩基毎日を生成します。

私たちのメソッドが正常に証明している：我々の遺伝子の数は、多くの病気の役割を果たすことが識別している。他の企業や大学の研究者も、部分的なcDNA配列を生成するプログラムを開始している。

HGSのコンピュータに我々のいずれか1つは既に他の手段、あるいは我々は、以前は自分自身を発見した遺伝子から識別している遺伝子の研究から派生する製品の部分配列の多くが認識する。ときに我々は確かに既知の遺伝子には、新しく生成された部分的なシーケンスを割り当てることができない、物事はより興味深いものになる。当社のコンピュータにし、私達のデータベースだけでなく、公共のデータベースを介しているかどうかは、新しい部分的なシーケンス重なって誰かに何かを記録して参照してくださいにスキャンします。

ときに我々は明確な重複を見つけ、これまでコンティグと呼ばれるセグメントの延長に我々をつなぎ合わせる重複する部分的なシーケンス。コンティグ、その後、どこかで、親の遺伝子に存在すると推測不完全なシーケンスに対応する。このプロセスは、多少釣りフレーズアウト"に似ています深夜わびしいながら、私は、弱い熟考とうんざりしながら私"と"熟考/多くのA上。ボリューム"とフラグメントの認識にそれらを組み合わせて、エドガーアランポーの"ワタリガラスの一環として、"。

それと同時に、我々はタンパク質の部分的なシーケンスに対応する可能性が高い機能を推測しようとします。かつて我々は、その類似性を既知の蛋白質の構造に応じて分類し、タンパク質の構造を予測している。時には私たちが、頻繁に私達一細菌、真菌、植物や昆虫からの一致通知を別のホモサピエンス蛋白質との一致を検索：他の生物の多くのタンパク質が関数内でこれらのホモsapienssに似て生成されます。私たちのコンピュータを継続的に、これらの暫定格付けを更新します。

1994年には、例えば、我々は、遺伝子ごとにバクテリアや酵母菌のDNAに変異を修正するためのタンパク質これらの既知のに似て生成する4つの特定のコンティグを含むと予想した。ため、研究者は、障害の変異を修復する結腸がんを引き起こすことを学んだ、私たちは4つの遺伝子の完全なシーケンスは仕事を始めた。ときに、著名な大腸癌の研究者へ、そのillnesshe原因となる遺伝子を特定してもらうため、すでにそのようなgeneweについて知って私たちに近づいて我々はすでに巻き込まれる可能性があります3つの遺伝子を持って働いていた彼に言うことができた。

その後の調査では、4つの遺伝子のいずれかに変異が生命が発生することができますがん大腸癌、卵巣または子宮内膜にかかわる認識しています。と呼ばれるよう、多くの一つとして、北米とヨーロッパで毎年200人の一つとして、これらのミスマッチ修復遺伝子に変異を運ぶ。これを知って、科学者たちは、これらのがん患者の親族がある人々のミスマッチ修復遺伝子を評価するためのテストを開発することができます。もし人の遺伝中古病気に処分を表示するテストをしている人が、彼らは綿密に監視することができます。腫瘍の早期検出救命手術をし、リードすることができますこのようなテストは既に臨床研究ではリスクが高い人を識別するために使用されている。

当社のデータベース今では100万cDNAを超えています、170,000コンティグに並べ替えの部分の遺伝子配列を派生した。全体的に、我々は確率関数は、代入されている既知の遺伝子によく似ているを識別する新しい遺伝子の半分以上。時間が経つにつれ、この割合は増加する見込みです。

場合、組織のcDNA配列の非常に大きな数には、同じ遺伝子から派生して上昇を与えることを示して、問題の遺伝子のmRNAの多量生産されています。これは一般的に細胞は、対応するタンパク質を大量に生産して、そのタンパク質は、特に重要な仕事をすることが難しい場合に発生します。そのような遺伝子のほとんどの病気、これらの組織に影響を与えるの介入に有用である可能性が高いHGSまた、組織の狭い範囲でのみ発現している遺伝子には、特に注意を払う。我々を発見した我々は、特にする医学的に重要そうだが、割合を識別している多くの遺伝子のうち、。

新規遺伝子、新規医薬品

遺伝子発見のための部分的なcDNA配列技術を使用して、研究者は、最初の時間がどのように多くの遺伝子のそれぞれに、防衛、代謝などなどの主要な携帯電話の機能に専念さを評価することがある。部分的なcDNA配列からユニークな情報の広大な店舗、医療科学のための新たな可能性を提供します。これらの機会が体系的に検討されている。

データベースなど、我々はすでに、病気の標識として有用な蛋白質を見つけることのために価値を証明している。前立腺癌の一例です。前立腺癌の検出するために広く使用され、テストのタンパク質の血液中の前立腺特異抗原と呼ばれるレベルを測定します。患者はしばしば非常に高いレベルの展示、前立腺癌がある。残念ながら、成長が遅い、比較的良性の腫瘍などの悪性腫瘍の積極的な治療を必要とし、そのテストがあいまいである抗原の上昇を引き起こすことができます。

HGSとそのパートナーの健康前立腺組織の複数のサンプルだけでなく、前立腺腫瘍は良性と悪性からmRNAを分析している。我々は、前立腺のない他の組織で、これらは、約100人の前立腺腫瘍だけで、約20腫瘍の悪性の病理学者が評価だけで表現されてアクティブになって表現されて約300の遺伝子を発見した。当社および当社の商業パートナー悪性の前立腺疾患を識別するためのテストを考案するには、20個の遺伝子とタンパク質の製品を使用しています。乳がん、肺がん、肝臓、脳の癌のための方法の下で私たちは似たような作品。

部分的なcDNA配列のデータベースも、遺伝子のまれな疾患の責任者を見つけることができます。研究者たちは、例えば知っている、その子供の失明の特定の形式の糖ガラクトースの化学分解に継承された欠陥の結果である。我々のデータベースの検索エンジンは、対応するタンパク質の構造的に知られてガラクトースに似ていると予想され、未知のホモサピエンス遺伝子は、酵母や細菌の代謝酵素の2つ明らかにした。調べではすぐにこれらのいずれか2つの遺伝子の継承された欠陥の失明のこのタイプの原因を確認した。将来的には、酵素自身や苦悩を防ぐために使用される可能性のある遺伝子を含む。

部分的なcDNA配列はまた、新しい治療法をする候補者がより小さい分子を見つけるための研究を支援するための印象的な記録を立てている。を作成し、小さな分子drugsthe最も急速に能力サピエンスタンパク質の疾患に関与するヒトに影響を与えるための天然及び合成化合物の画面にすることができますは、過去数年間に劇的に改善された。自動化機器typehave共通のテスト用のメソッドが、既知のタンパク質のターゲットの数が限られ進捗が遅れている。より多くのホモサピエンスタンパク質を調べたが、進展を加速する必要があります。私たちの仕事は潜在的な製品のスミスクラインビーチャムのリードの半分以上を提供しています。

データベースなど、我々だけすることは簡単に無作為に有用な活動のための分子の画面に。タンパク質の構造を知ってカスタムの科学者が可能デザインの薬は蛋白質とは、特定の方法で対話する。このテクニックは、合理的薬物設計として知られ、一部では、HIVに対する効果を証明されている新しいプロテアーゼ阻害剤を作成する（ただし、当社のデータベースは、この特定の努力に）関与していなかった使用されました。我々は、部分的なcDNA配列薬理合理的薬物設計をより活用できるように確信しています。

どのように我々のデータベースがすでに証明している便利な懸念細胞は、通常、骨内に存在する破骨細胞と呼ばれる1つの例では、これらの細胞の生産を低下させる骨組織の能力酵素。酵素の変形性関節症、骨粗しょう症など、いくつかの病気の状態で、過剰に産生されるように見えます。我々のコンピュータには、遺伝子破骨細胞で発現のためのシーケンスでは、破壊的な酵素のコードのように見えたが、そのシーケンスをする遺伝子の既知の酵素には、劣化の軟骨を生み出すに似ていた。我々は、破骨細胞の遺伝子は、分解酵素のために責任があったまた、他の組織に発現していないことが分かった確認された。これらの発見を我々は、メソッドは他の組織に悪影響を及ぼす心配することなく、遺伝子のタンパク質を阻止する方法を発明することを意味した。次に、とタンパク質の作らスミスクラインビーチャムは、ハイスループットスクリーニングと合理的薬物設計の組み合わせによって可能な治療法を識別するために使用しています。同社はまた、動脈硬化症の治療に使用される分子の画面に我々のデータベースを使用しています。

ビューの医学的見地からの遺伝子やタンパク質の1つの非常に豊富な鉱脈、クラスGと呼ばれる蛋白質共役型受容体です。これらの蛋白質は細胞の外側の膜のスパンとは、セルの内部に、他の細胞からの生体信号を伝達する。その薬は、風邪や精神疾患、高血圧、潰瘍、頭痛など多様な、喘息などの病気を治療するために使用される可能性などの重要な受容体を阻害することができる可能性が高いです。 HGSを発見した、70以上の新しいGタンパク質共役型受容体。我々は今のところ細胞内に発見し、どのように細胞は、エンコードされたタンパク質の様々な刺激に応答することを評価する受容体の遺伝子を導入することでその効果をテストしている。は、特別な関心があるが批判的に高血圧症で、大人に関与する発症糖尿病のようタンパク質を生成する2つの遺伝子を含む。製薬業界では我々のパートナーは、生物学的信号を、これらの受容体によって伝達を阻害する低分子化合物を探しています。

ではなく、少なくとも最後に、我々の研究私たちの信念は、一部のホモのサピエンスの遺伝子と、今が発見されたタンパク質は、おそらく修正された形で、自分自身の新しい治療法を構成しています。多くのホモサピエンスのタンパク質はすでに薬として使用され、血友病患者のインスリンと凝固因子も有名な例です。タンパク質はまた、化学療法による患者の回復のスピードに使用される血液細胞の産生を促す。

約200人の完全な長さの遺伝子のタンパク質HGS薬として応用の可能性が見つかってシーケンス。我々は、これらのタンパク質のほとんどてきた細胞たちの活動のテストを制定している。それらのいくつかは、有望なテストでは、実験動物を使用して証明している。タンパク質は、いくつかのケモカイン分子が免疫系の細胞を刺激しています。

のための薬かどうか、蛋白質、遺伝子や小さな分子は、広範囲にテストする必要がある開発医薬品の迅速な処理されることはありません。しかし、部分的なcDNA配列候補の治療法の発見を高速化できます。ただし、我々が共有することで合意にはこの種の製品から使用料を求めるHGS、そのデータベースの多くは、学術研究者にアクセスできます。

遺伝子の発見を自動化、コンピューター制御の方法を体系的に使用、最初の時、ホモのどこの異なる遺伝子がexpressedthe解剖サピエンスの遺伝子発現の包括的な画像を生み出しています。また、病気の遺伝子発現の変化について学ぶために始めている。あまりにも正確に医師が最初に正常に病気の治療には、この知識を使用するかはまだ早い。我々の分析、しかし、その結果、治療法の数21の柱世紀の医学フォームを見込んでいる。

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