机械网--科学家研制出可在几小时内同时测试千种突变的芯片
弄清楚蛋白质或酶的工作原理,并了解基因突变如何影响这些对生命至关重要的分子,通常需要数年时间。研究人员必须一个一个地改变数百个分子的氨基酸构建块,在实验室中产生每种突变的酶,并测试每种突变如何影响酶执行其工作的能力。
现在,通过蚀刻有微小通道的玻璃芯片,研究人员可以在短短几个小时内一次测试1000多个突变。7月22日发表在《科学》杂志上的一篇论文描述了称为高通量微流体酶动力学(HTMEK)的新系统如何为科学家提供一种更快的方法来研究致病蛋白质、开发分解环境毒素的酶并了解不同物种之间的进化关系。
为了开发HTMEK,加利福尼亚州斯坦福大学的生物工程师pollyFordyce和生物化学家DanielHerschlag以及他们的同事工作了六年商业用房拆迁补偿标准,最终得到了一个约7平方厘米大小的芯片。该芯片包含1568个小孔,每个孔都可以包含一个突变版本的酶,以及一个微流体系统,可以同时向所有突变体输送试剂。
为了测试该系统,Fordyce和Herschlag选择了一种称为pafA的细菌酶,该酶参与修饰其他蛋白质。他们通过设计DNA序列创建了一个不同突变酶的库,其中pafA的526个氨基酸中的每一个都被替换为不同的氨基酸。机器人将这些DNA序列放入芯片上的各个孔中,然后添加允许产生蛋白质的试剂。然后芯片添加了一种化学物质拆迁补偿比例是多少,当它被pafA处理时会发光。扫描仪测量了化学物质发出的光量:使pafA效率降低的突变使酶产生的光量减少。
当然,这一芯片并非简单地告诉研究人员实验是否有效被征用土地征收补偿标准,而是让他们检查每种突变酶进行反应的速度,并确定化学物质或pH值的变化如何影响酶的折叠和功能方式。这就像能够揭开蛋白质的盖子,看看里面,看到一幅建筑图纸,Fordyce说。
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