2023년 9월 8일
초파리 는 근육 형성을 조절하는 주요 분자를 연구하기 위한 잘 정립된 모델입니다. 그러나 현재의 방법은 mRNA 전사 역학 및 세포융합 내 공간 분포를 결정하기에 충분하지 않습니다. 이러한 한계를 해결하기 위해 RNA 형광 in situ hybridization 방법을 최적화하여 단일 분자 규모에서 mRNA를 검출하고 정량화할 수 있습니다.
우리 팀에서는 근육 발달과 회복을 관장하는 세포 및 분자 메커니즘을 연구했습니다. 실제로 mRNA 분자의 특수 분포는 다양한 세포 과정을 조절하는 것으로 알려져 있습니다. 그리고 여기서 우리는 mRNA가 파리의 근육 조직 내에서 어떻게 분포되어 있는지 조사하기 위해 초파리를 모델로 사용합니다.
유전자 발현 역학은 다양한 근육 생물학적 과정을 조절하는 것으로 입증되었습니다. 고처리량 단일 세포 및 단일 핵 RNA 염기서열 분석 기술의 출현으로 전사 역학에 대한 포괄적인 탐구가 가능해졌습니다. 고전적 오믹스 기술의 한 가지 주목할 만한 한계는 초파리 근육 섬유 내에서 mRNA 분자의 공간적 분포를 제공할 수 없다는 것입니다.
이 특징은 단일 분자 형광 in situ hybridization으로 조사할 수 있습니다. 현재의 방법은 초파리 근육 시스템 내에서 mRNA 전사 역학 및 공간 분포를 결정하기에 충분하지 않습니다. 이러한 한계를 해결하기 위해 초파리 근육 섬유의 개별 mRNA 분자를 검출하고 높은 공간 분해능과 신호 분자 스케일로 코드화하는 방법을 최적화했습니다.
현재 이 분야의 과제는 살아있는 동물의 근육 재생 역학을 실시간으로 시각화하는 것입니다. 그렇기 때문에 우리는 본래 환경에서 근육 줄기 세포의 거동을 시각화하고, 근육 재생 및 분화 및 전례 없는 해상도로 이동 모드 및 범위에 대한 문제를 해결하기 위해 실시간 이미징 접근 방식을 개발하려고 노력하고 있습니다.
본 연구는 초파리(Drosophila)의 근육 발달 및 회복의 세포적, 분자적 메커니즘을 조사합니다. RNA 형광 인시투 하이브리다이제이션(fluorescence in situ hybridization) 방법을 최적화함으로써, 근섬유 내에서 단일 분자 수준의 mRNA 분포를 시각화하고 정량화하는 것을 목표로 합니다.
초파리 근육에서의 단분자 RNA FISH는 mRNA 전사체의 정밀한 정량화와 공간적 매핑을 가능하게 하여, 복잡한 합포체 조직 내 전사 조절 이해의 결정적인 공백을 메워줍니다. 이러한 역량은 근육 생물학 프로그램의 타겟 검증 및 메커니즘 위험 제거에 대한 예측 신뢰도를 높여줍니다. 이 접근 방식은 근육 관련 치료 파이프라인의 초기 발견 단계부터 전임상 모델 개발에 이르기까지 중개 연구의 연속성을 지원합니다.
이 단일 분자 mRNA 정량법은 타겟 발굴부터 전임상 단계에 이르는 연속 과정에 통합되어, 근육 생물학 분야의 초기 타겟 검증, 분석법 개발 및 중개 연구를 연결합니다.