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預(yù)測細(xì)胞的作用狀態(tài)
更新時間:2016-04-18   點擊次數(shù):1003次

   細(xì)胞的行為和命運在部分上是由DNA來決定的,活細(xì)胞對于內(nèi)外環(huán)境的反應(yīng),比如說是其內(nèi)部特殊蛋白質(zhì)的濃度或者其外部的化學(xué)環(huán)境,都是具有固有的概率的,我們并不能預(yù)測任何細(xì)胞未來的狀況到底如何。

   來自技術(shù)局(NIST)的研究者開發(fā)出了一種新型的模型,用于對一組細(xì)胞對給定環(huán)境或刺激做出反應(yīng)和改變的情況進(jìn)行量化預(yù)測。新型的研究模型可以對一系列細(xì)胞復(fù)雜的進(jìn)化過程分配可靠的數(shù)字,而且為的生物工業(yè)化操作和基于干細(xì)胞的療法提供更為的能力。相關(guān)研究成果刊登于10月30日的雜志PNAS上。

   研究者表示,這種固有的不確定性zui終都會出現(xiàn)一種結(jié)果,尤其是干細(xì)胞使用過程中,zui終都會發(fā)生安全效用事件,因為很難在培養(yǎng)基中得到100%*意義上的干細(xì)胞zui終分化的狀態(tài)。

   這項研究中,研究者并沒有使用干細(xì)胞,而是使用了成纖維細(xì)胞,一種常見的細(xì)胞模型。研究者運用標(biāo)準(zhǔn)的追蹤技術(shù),修改了基因的特性。研究者給編碼構(gòu)建胞外支架蛋白的基因中摻入了編碼熒光分子的小片段,當(dāng)細(xì)胞基因的表達(dá)量越高,那么熒光分子的發(fā)光越亮,以亮度作為基因表達(dá)量的多少。隨后研究者用顯微鏡來監(jiān)控細(xì)胞培養(yǎng)基,每隔15分鐘進(jìn)行照相,持續(xù)40小時,來記錄細(xì)胞的行為波動情況。

   研究者使用軟件來分析所獲得的圖像,來自個體細(xì)胞的時間流失數(shù)據(jù)以及整個細(xì)胞群的時間依賴數(shù)據(jù)都進(jìn)行統(tǒng)計模型分析,結(jié)果用算術(shù)方法描述為細(xì)胞效應(yīng)的范圍,同時也揭示了細(xì)胞如何表現(xiàn)出這種反應(yīng)。

   研究結(jié)果為預(yù)測細(xì)胞改變特性的百分比提供了可能性,對于生物工業(yè)來說,可以更好地來控制細(xì)胞的生物過程。如果適用于干細(xì)胞,那么這種技術(shù)就會被用于預(yù)測細(xì)胞分化的速度以及某一時間點未分化細(xì)胞存在的可能性。

 

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