天!以前的RNA-seq、晶元結果可能都有問題!
未來大家做實驗,尤其RNA的研究,例如Q-PCR、RNA-seq、基因晶元等,需要考慮採樣時間和病人(動物)體溫了。
最新研究,柏林自由大學(Free University of Berlin)的科學家已經發現細胞可調節自身的基因轉錄水平和方式,應對體溫非常小的變化,或者說體溫調節著體內基因的轉錄情況,而且以改變某些基因的mRNA可變剪接為手段。
「像一個溫度計一樣,這些基因的改變和體溫的變化呈現直線正相關。讓機體對體溫的變化做出微小的適應變化,」Free University 的FlorianHeyd教授這樣說道,他主持了這項研究,成果發表在了Molecular Cell上。
細胞裡面這個「溫度計」對於在36~38°C之間變化的體溫來講,足以做出靈敏的反應,從而調控細胞的某些基因的表達方式。雖然這項研究在小鼠身上開展,但是這也必將對人體細胞的功能研究以及生理改變具有重要指導意義。
「眾所周知,恆溫動物的細胞需要一個相對穩定的溫度,把體溫維持在約37℃左右,」博士後Marco Preu?ner說道,也是本研究的第一作者,「即使在溫度變化只有+ / - 5°C(32~42℃),那麼細胞就會受到熱休克或者冷休克的衝擊,這可以導致細胞幾小時後死亡。出於這個原因,溫血動物的身體必須保持相對恆定的溫度和防止身體過熱或者過冷。然而,身體的溫度在一天之內會稍微有所浮動:在活動期(小鼠的活躍期是晚上,晚上是小鼠體溫較高的時刻),機體的溫度大約比休息階段高1.5℃」。
Marco Preu?ner來自於自由大學的生化實驗室的,主要做RNA的生物化學特性的研究。他表示,「這種溫度上的微調,使得細胞發展出了調控mRNA表達從而稍微適應溫度變化的能力,而這些基因會在24小時內出現節奏性地改變。」而細胞的調控基因表達方式主要是通過改變同一基因的同一轉錄本的不同剪接方式,控制mRNA的丰度的方式來達到的。」有超過100個基因對於時間節點以及體溫變化做出了敏感的響應變化,他們的轉錄本剪接方式發生了改變,不同的蛋白質產生取決於一天的時間和身體的溫度,」 Florian Heyd 這樣說。
在此項研究中,研究人員通過轉錄因子TBP的可變剪接為例,為大家展示了蛋白是如何響應體溫的變化而發生自我剪接改變的。
結果證明,小鼠晚上時候(活躍期)含有TATA-box(引發基因轉錄)的轉錄本表達量會升高。小鼠體溫的變化可以調節TBP的剪接方式,在這個案例中,溫度的變化改變著TBP轉錄本前體中的某個內含子是否被剪接。「這個機制是非常有價值的,因為平時大家研究的信號通路很難在如此小的溫度變化範圍內調控細胞功能,而且體溫的變化導致的基因表達譜的變化有可能使得很多研究成果不那麼可信,或者說很多沒有考慮到體溫因素的研究是不完美的。」 Florian Heyd解釋道。
這下可麻煩了,我們辛辛苦苦做的lncRNA、miRNA的表達譜分析,難道就被你這體溫不一樣給否定了?這科研還咋做下去啊。往後測序或者晶元檢測是不是還得考慮採樣的時間和體溫啊?暈乎乎的。
有些聰明的童鞋,一下子想到了發燒。發燒了機體的基因表達譜豈不是肯定要變化,而這種變化和免疫反應息息相關,做免疫研究的童鞋可以從體溫變化、發燒、感染引起的發燒等角度出發進行研究。


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