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弗朗西斯溪研究所的科学家已经建立了一个综合数据库,其中包括10种疾病模型大鼠的遗传活动,可以显着减少全世界的动物使用,该研究所提供了对不同病原体的免疫反应的全面信息。

这些数据发表于Nature Communications,可通过在线应用程序获得,该应用程序显示了来自十种不同疾病的小鼠血液中每种小鼠基因(超过45,000个基因)的活性。还检查了肺部样品中涉及肺部的六种疾病。

以前,研究人员必须创建,感染和消除小鼠样本,提取和测序RNA以研究他们感兴趣的基因。使用实验室为本研究创建的新应用程序,研究人员可以检查各种疾病中任何基因的活性,而无需自己的小鼠。这可以防止数千只小鼠被用于个别实验。

由克里克集团领导人Anne OGarra领导的研究团队由Christine Graham协调,与来自英国和美国克里克的许多合作者合作。他们使用下一代RNA-seq测序技术来测量不同疾病的遗传活动。因为基因需要将其DNA转录为RNA才能发挥作用,RNA分析可以揭示每个基因的活性 – 在这种情况下,在感染或挑战过敏原后。

遗传活动可以向我们展示身体如何对感染和过敏原做出反应。任何免疫反应都涉及数以千计的基因,因此我们实验室的生物信息学博士后研究员Akul Singhania使用先进的生物信息学方法将基因分组到模块中。这些模块代表通常调节的基因库,并且通常可以注释以确定它们已知的生理功能和效果。例如,在38个肺部模块中,存在与过敏相关的模块,并且仅在过敏模型中看到,包含超过100个基因和与包含超过200个基因的T细胞相关的另一个模块。

通过对肺组织和血液进行测序,我们还可以看到血液中的免疫反应如何反映肺部的局部反应,反之亦然。这将有助于我们了解我们可以从血液的遗传特征中学到什么,因为对于大多数疾病,医生无法从患者身上获取肺部样本。

克里克集团领导人安妮奥加拉

一大堆病原体

使用新的应用,世界各地的研究人员可能会发现感染了各种病原体的小鼠的肺和血液中的遗传活动:寄生虫弓形虫,流感病毒和呼吸道合胞病毒(RSV),伯克希尔伯克霍尔德氏菌,真菌白色念珠菌或过敏原。屋尘螨。他们还可能看到李斯特菌,巨细胞病毒小鼠,疟疾寄生虫Plasmodium chabaudi chabaudi或感染小鼠伯克霍尔德氏菌慢性血液中基因的活性。

在这项研究中,该团队分析了与这些疾病相关的遗传特征,以帮助了解免疫反应。他们在肺部发现了广泛的免疫反应,离散模块由与I型或II型干扰素,IL-17或过敏反应相关的基因主导。已知I型干扰素响应于病毒而释放,而II型干扰素(IFN-)激活吞噬细胞以杀死细胞内病原体,并且IL-17吸引嗜中性粒细胞以引起早期炎症免疫应答。有趣的是,干扰素基因的特征与血液模块中的肺相似,但IL-17和过敏反应则不然。

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