線粒體是我們細(xì)胞中的隔室——所謂的“細(xì)胞器”為我們提供移動(dòng)、思考和生活所需的化學(xué)能量供應(yīng)。  葉綠體是植物和藻類(lèi)中捕獲陽(yáng)光并進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。  乍一看，它們可能看起來(lái)天壤之別。由卑爾根大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究小組已經(jīng)使用數(shù)據(jù)科學(xué)和計(jì)算生物學(xué)來(lái)證明，相同的“規(guī)則”塑造了這兩種細(xì)胞器以及更多在整個(gè)生命歷史中的演變。

這兩種細(xì)胞器都曾經(jīng)是獨(dú)立的有機(jī)體，擁有自己的完整基因組。   數(shù)十億年前，這些生物被其他細(xì)胞——現(xiàn)代物種的祖先——捕獲和囚禁。  從那以后，這些細(xì)胞器失去了大部分基因組，只有少數(shù)基因保留在現(xiàn)代線粒體和葉綠體 DNA 中。  這些剩余的基因?qū)ι陵P(guān)重要，在許多破壞性疾病中也很重要，但為什么它們留在細(xì)胞器 DNA 中——當(dāng)許多其他基因丟失時(shí)——已經(jīng)爭(zhēng)論了幾十年。

為了對(duì)這個(gè)問(wèn)題有新的看法，科學(xué)家們采用了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法。   他們收集了所有已在生命中測(cè)序的細(xì)胞器 DNA 的數(shù)據(jù)。   然后，他們使用建模、生物化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)將關(guān)于基因保留的各種不同假設(shè)表示為與每個(gè)基因相關(guān)的一組數(shù)字。   他們使用來(lái)自數(shù)據(jù)科學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的工具，詢(xún)問(wèn)哪些想法可以最好地解釋他們匯編的數(shù)據(jù)中保留基因的模式——用看不見(jiàn)的數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果以檢查它們的能力。

該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這是因?yàn)楸３謱?duì)此類(lèi)中央亞基生產(chǎn)的本地控制有助于細(xì)胞器快速響應(yīng)變化，所謂的“CoRR”模型的一個(gè)版本。  他們還為其他現(xiàn)有的、有爭(zhēng)議的和新的想法找到了支持。   例如，如果一個(gè)基因產(chǎn)物是疏水的——并且難以從外部導(dǎo)入細(xì)胞器——數(shù)據(jù)顯示它通常被保留在那里。   本身使用結(jié)合更強(qiáng)的化學(xué)基團(tuán)編碼的基因也更經(jīng)常被保留——也許是因?yàn)樗鼈冊(cè)诩?xì)胞器的惡劣環(huán)境中更加健壯。 

“這些不同的假設(shè)在過(guò)去通常被認(rèn)為是相互競(jìng)爭(zhēng)的，”卑爾根大學(xué)教授兼團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人伊恩約翰斯頓說(shuō)?！暗珜?shí)際上，沒(méi)有一種機(jī)制可以解釋所有的觀察結(jié)果——它需要結(jié)合起來(lái)。這種公正、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法的優(yōu)勢(shì)在于它可以證明許多想法部分正確，但并非完全正確——也許可以解釋長(zhǎng)期的爭(zhēng)論關(guān)于這些話(huà)題?！?

令他們驚訝的是，研究小組還發(fā)現(xiàn)，他們訓(xùn)練來(lái)描述線粒體基因的模型也預(yù)測(cè)了葉綠體基因的保留，反之亦然。  他們還發(fā)現(xiàn)，塑造線粒體和葉綠體 DNA 的相同遺傳特征似乎也在其他內(nèi)共生體的進(jìn)化中發(fā)揮作用——這些生物體最近被其他宿主捕獲，從藻類(lèi)到昆蟲(chóng)。

該研究是歐洲研究委員會(huì)資助的一個(gè)更廣泛項(xiàng)目的一部分，該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在研究一個(gè)平行的問(wèn)題——不同的生物如何維持它們確實(shí)保留的細(xì)胞器基因。  線粒體 DNA 的突變會(huì)導(dǎo)致毀滅性的遺傳疾病；  該團(tuán)隊(duì)正在使用建模、統(tǒng)計(jì)和實(shí)驗(yàn)來(lái)探索人類(lèi)、植物等如何處理這些突變。

蛋白組/代謝組實(shí)驗(yàn)

? iTRAQ 定量蛋白質(zhì)組學(xué)

? Label Free 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)服務(wù)

? LC-MS/MS 蛋白質(zhì)譜鑒定

? DIA 全息掃描定量蛋白質(zhì)
? 廣泛靶向代謝組學(xué)

蛋白/核酸相互作用實(shí)驗(yàn)

? GST pull down

? RNA pull down

? DNA pull down

? Co-IP 免疫共沉淀

? TAP-MS串聯(lián)親和純化

分子細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)

? 基因調(diào)取/合成 (cDNA克隆)

? 熒光定量PCR (qPCR)

? 載體構(gòu)建實(shí)驗(yàn)服務(wù)

? miRNA靶基因驗(yàn)證
? 慢病毒包裝

科研產(chǎn)品

? 哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)載體

? 人cDNA克隆庫(kù)

? 慢病毒表達(dá)載體

? 慢病毒干擾載體

抗體工程服務(wù)

? 單克隆抗體測(cè)序

? 抗體從頭測(cè)序

? 抗體表達(dá)服務(wù)

? 重組抗體表達(dá)

實(shí)驗(yàn)試劑盒

? RNA pull down 試劑盒

? GST pull down 試劑盒

? COIP 試劑盒

? Flag 試劑盒

輝駿實(shí)力