Genregulationsnetzwerke auf einen Blick

7. April 2017 | Von | Kategorie: grundlagenforschung

Paul Datliner et al.: Pooled CRISPR screening with single-cell transcriptome readout. Nature Methods 14, 03/2017, S. 297 – 301.

Der Bioinformatiker Christoph Bock hat das Feld der systematischen Analyse epigenetischer Mechanismen der Genregulation von Zellen schon öfters um wichtige neue Methoden bereichert. Nun stellte er mit seinem Team vom CeMM Forschungszentrum für molekulare Medizin in Wien eine bahnbrechende Technik vor, die mit erstaunlich geringem Aufwand ganze Genregulationsnetzwerke erfasst. Bock und Kollegen kombinierten das mittlerweile sehr bekannte CRISPR/Cas9 genannte, neue Verfahren zur zielgenauen Veränderung von DNA mit der Methode der Einzelzell-RNA-Sequenzierung, die Auskunft darüber gibt, welche Gene in der Zelle aktiv sind und welche nicht.

Durch präzises Ausschalten einzelner Gene innerhalb einzelner Zellen und die gleichzeitige Analyse des resultierenden Genaktivitätsmuster erhaschen die Forscher nun einen guten Blick darauf, wie ein bestimmtes Gen in das innerzelluläre Genregulationsnetzwerk eingreift, das heißt, welche andere Gene es in ihre Aktivität herauf oder herunter reguliert. Die CROP-seq getaufte Methode – für CRISPR droplet sequencing –nutzt Tröpfchen mit einzelnen Zellen (so genannte droplets, siehe Titelbild), deren DNA zuvor verändert wurde, um im Hochdurchsatzverfahren das Genaktivitätsmuster zu erfassen.

Nun möchten Bock und Kollegen mit ihrer eleganten neuen Methode messen, welche epigenetischen und genetischen Faktoren bei der Entstehung von Leukämien zusammenwirken. Das dürfte unser Verständnis von Blutkrebs weiter verbessern.

Foto oben: Mikrofluide Tröpfchen enthalten einzelne Zellen, deren Gene zuvor editiert wurden. Gleichzeitig kodieren sie das Transkriptom der Zelle, das heißt, sie zeigen an, welche Gene aktiv sind und welche nicht (Bildrechte: Paul Datlinger / CeMM).

Foto unten: Professor Dr. Christoph Bock, CeMM Wien (Bildrechte: Wolfgang Däuble / CeMM).

Schlagworte: , , , , ,