Drosophila Kullanan Heterokromatin-Teşvik Edici İlaçların Tanımlanması nda Bir Tarama Yöntemi
12 Mart 2020
Drosophila kanser tedavisi için potansiyel uygulamaları ile tarama ilaçları için uygun yaygın olarak kullanılan deneysel bir modeldir. Burada, Heterokromatin oluşumunu teşvik küçük moleküllü bileşiklertarama için bir yöntem olarak Drosophila alacalı göz rengi fenotiplerin kullanımını açıklar.
Şu anda heterokromatin oluşumunu teşvik iyi kurulmuş hiçbir ilaç vardır. Burada bu süreci teşvik küçük molekül bileşikleri tanımlamak için basit ve verimli bir yöntem salıyoruz. Tarama protokolümüz heterokromatin teşvik edici ilaç tanımlaması için in vivo sistemi takip edilmesi kolay, basit, ucuz ve kolay bir sistem sağlar.
Heterokromatin oluşumunu teşvik bileşiklerin belirlenmesi, onarıyor ve kanser tedavisi kanser mekanizmalarının keşfine yol açabilir. Bu maliyet etkin Drosophila heterokromatin teşvik bileşikleri tanımlamak için ölçüldü de hücre tarama en yüksek hücre havuzu için önleyici bir önlem olarak form isabet saymak için kullanılabilir. Bu Drosophila TranSheet sistemi sineğe mevcut heterokromatin miktarı ile ters orantılı bir alacalı göz rengi fenotip üretir gibi bizim tarama protokolü de hızlı pilot ekranlar için yararlı olabilir.
Prosedürü niçin göstermek için Yardım Kenny Dao, bizim laboratuvar dan bir lisans öğrencisi olacaktır. Uygun bir çözücü kullanarak bir tarama için bir ilaç kütüphanesi tanımladıktan ve hazırladıktan sonra, ve istenilen konsantrasyon, üç erkek sinekler çapraz üç veya daha fazla bakire kadın sinekler bir 25 tarafından 95 milimetrelik gıda şişesi. Standart Drosophila gıda ortamı dokuz milimetre ile.
Her ilaç için üç tane kopya şişe ayarlayın. Ekran için bir kontrol şişesi ekleyin. Ve sineklerin oda sıcaklığında iki gün boyunca yumurtlamalarına izin verin.
Haçın ikinci gününde, sinekleri kısa bir karbondioksit patlamasıyla anestezi edin. Ve% 70 etanol içeren bir şişe içinde ebeveyn sinekatın. Daha sonra, ilk stoktan her ilaç bileşiğini seyreltin ve suda %33 DMSO'daki mikro molar son konsantrasyonuna katılın.
Ve 60 mikrolitre ilacın ekleyin, ya da kontrol 33% DMSO tek başına, sinek gıda üstüne. O zaman şişelerde ebeveyn sineklerinin bulunmadığını doğrulayın. Ve ilaç çözeltisini uygun şişelere ekleyin.
F1 sinekleri ortaya çıktıktan iki gün sonra, anestezik sinekleri bir şişeden filtre kağıdının altından süzülen karbondioksit içeren gözenekli bir diseksiyon yastığına aktarın. Bir diseksiyon mikroskobu altında, her bir sinek incelemek, kıvırcık o-baskın kıvırcık kanat fenotipi eksikliği ile heterozigot erkeklerin tüm tespit. Puan her heterozigot erkek göz rengi bir ile beş arasında bir ölçekte.
Bir puan ile daha az% 5 kırmızı dağınık göz toplam yüzey alanına atanmaktadır. %6-25 kırmızı nokta göz toplam yüzey alanı ile sinekler için iki puan ekleyin. %26-50 kırmızı nokta göz toplam yüzey alanı ile sinekler için bir üç.
%51-75 kırmızı nokta göz toplam yüzey alanı ile uçar dört. Ve beş sinek %75'ten daha büyük kırmızı nokta göz toplam yüzey alanı ile. Sonra triplicate puan her şişe tüm erkeklerin ortalama renk indeksi hesaplayın.
Bileşiklergerçekten heterokromatin oluşumuteşvik onaylamak için, farklı bir doğrulama tekniği, batı lekeleme gibi, yapılabilir. Bu temsili deneyde, 97 FDA yetkili onkoloji ilaçlarından oluşan onkoloji seti 3 olan küçük moleküllü ilaç kütüphanesi Drosophila Melanogaster'in DX1 suşkullanılarak tarandı. Tarama tadına göre, kütüphanede E7 olarak kodlanan metotreksat, Dx1 suşu içinde en fazla varyasyona neden oldu.
Metotreksat gelecekteki kanser hedefli tedavi için en umut verici heterokromatin teşvik ilaç olabileceğini düşündüren. Bu bileşiğin heterokromatin dönüşümlerini desteklediğini doğrulamak için batı leke verileri gerçekleştirildi. Ilişkili protein, H3K9 trimilasyon heterokromatin formatının yukarı düzenleme gösteren ve tarama sonuçları doğrulanması.
Kritik adım, önceden belirlenmiş bir çalışma rotasına göre 1-5 arasında bir ölçekte beyaz 11-18 DX1 heterozigot erkek sineklerin her birinin göz rengini puanlamadır. Darbeleri doğrulamak için batı lekelerini ya da immünboymayı kullanabiliriz. Heterokromatin oluşumunu teşvik ettiğinden şüphelenilen bileşiklerin keşfi, insan hastalarında kanser gelişiminin IV genetik mekanizmasının ve klinik çalışmaların keşfine de yol açabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu çalışma, Drosophila kullanarak heterokromatin oluşumunu teşvik eden küçük moleküllü bileşiklerin taranması için bir yöntem sunmaktadır. Yaklaşım, heterokromatin düzeylerinin bir göstergesi olarak değişken göz rengi fenotiplerini kullanmakta ve ilaç tanımlaması için basit ve verimli bir in vivo sistem sağlamaktadır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Sinirbilim
- İlaç Taraması
- Genetik
Arka Plan
- Heterokromatin, gen regülasyonunda ve hücresel fonksiyonlarda kritik bir rol oynar.
- Heterokromatin oluşumunu teşvik etmek için kullanılan mevcut yöntemler sınırlıdır.
- Drosophila, genetik çalışmalar için etkili bir model organizma görevi görür.
- Alacalı göz rengi fenotipleri, in vivo heterokromatin seviyelerini belirtebilir.
Çalışmanın Amacı
- Heterokromatin oluşumunu teşvik eden bileşikleri belirlemek için maliyet etkin bir yöntem geliştirmek.
- Potansiyel kanser tedavi ilaçlarının taranması için model olarak Drosophila kullanmak.
- Takibi kolay ve düşük maliyetli bir protokol oluşturmak.
Kullanılan Yöntemler
- Drosophila'da küçük moleküllü bileşiklerin taranması.
- Heterokromatin varlığının bir ölçüsü olarak göz rengi fenotiplerinin değerlendirilmesi.
- Basit bir in vivo tarama protokolünün uygulanması.
- Göz rengi ile heterokromatin seviyeleri arasındaki korelasyonun değerlendirilmesi.
Temel Sonuçlar
- Tarama protokolü, heterokromatin oluşumunu destekleyen bileşikleri başarıyla tanımladı.
- Alacalı göz rengi fenotipleri, heterokromatin miktarı ile korelasyon gösterdi.
- Yöntemin, ilaç tanımlama için etkili ve maliyet açısından verimli olduğu kanıtlandı.
- Kanser tedavisi için potansiyel etkileri tartışıldı.
Sonuçlar
- Bu çalışma, kanser araştırmalarında ilaç taraması için özgün bir yaklaşım sunmaktadır.
- Drosophila, heterokromatin oluşumunu destekleyen bileşiklerin belirlenmesinde etkili bir şekilde kullanılabilir.
- Bulgular, kanser mekanizmalarının ve tedavilerinin anlaşılmasına katkıda bulunabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama ve Önem
Bu yöntem, kanser tedavileri için epigenetik ilaç keşfindeki bir eksikliği gidererek, heterokromatin oluşumunu teşvik eden bileşiklerin tanımlanması için maliyet etkin bir in vivo sistem sunmaktadır. Drosophila göz varyasyonunu kantitatif bir okuma olarak kullanan bu yöntem, epigenetik mekanizmaların erken aşama hedef doğrulamasına ve mekanistik risklerin azaltılmasına olanak tanır. Bu yaklaşım, onkoloji odaklı keşif programları için öncü bileşik tanımlama ve portföy önceliklendirmede öngörücü güveni desteklemektedir.
Biyofarma Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Kanserle ilişkili heterokromatin oluşumu ve epigenetik düzenleme ile ilgili terapötik hipotezlerin sorgulanmasına olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Epigenetik modifiyelerin fonksiyonel hedef doğrulaması için basit ve düşük maliyetli bir in vivo sistem sağlar.
- Öngörücü Değer: Bileşik etkilerini H3K9 trimetilasyonu gibi heterokromatinle ilişkili protein değişikliklerine bağlayarak biyolojik risklerin azaltılmasını destekler.
Tarama ve Assay Geliştirme
- Bilimsel Değer: Bileşik önceliklendirmesi için heterokromatin düzeyleri ile ilişkili kantitatif göz rengi skorları (1–5) üretir.
- Operasyonel Değer: Üçlü vial skorlaması ve ortalama renk indeksi hesaplaması kullanan standartlaştırılmış, tekrarlanabilir bir protokol sunar.
- Analiz Hazırlığı: Minimum altyapı ile hastalıkla ilgili bir sistemde güvenilir bileşik değerlendirmesine olanak tanır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Translasyonel Değer: Drosophila bulgularını, korunmuş epigenetik yollar aracılığıyla insan kanser mekanizmalarıyla ilişkilendirir.
- Preklinik Süreklilik: Western blotting gibi ortogonal yöntemlerle hitlerin doğrulanması yoluyla risk ayarlı ilerleme kararlarını destekler.
- Mekanistik Risk Azaltma: Tanımlanan heterokromatin teşvik edici bileşikler aracılığıyla kanser gelişiminin epigenetik mekanizmalarının aydınlatılmasına yardımcı olur.
Boru Hattı ve İş Akışı Entegrasyonu
Yöntem, erken keşiften lider bileşik belirleme aşamalarına kadar olan sürece uygundur ve onkoloji programlarında hit-to-lead ilerlemesine temel oluşturan epigenetik tarama verileri sağlar.
- Keşif Biyolojisi: Heterokromatin oluşumu okumaları aracılığıyla epigenetik hedeflerin hipotez testlerini ve yolak açıklığa kavuşturulmasını destekler.
- Tarama: Bileşik kütüphanesi değerlendirmesi için kantitatif ve ölçeklenebilir çıktılara sahip, analize hazır biyolojik sistemler sunar.
- Analitikler: Ortalama renk indeksi ve üç paralel tüp sonuçlarının istatistiksel analizi yoluyla veri odaklı karşılaştırmalara olanak tanır.
- Translasyonel Araştırma: Heterokromatin protein biyobelirteçleri ile isabetleri doğrulayarak preklinik validasyonla bağlantı kurar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Birden fazla onkoloji hedef sınıfı için yeniden kullanılabilir bir epigenetik tarama platformu oluşturur.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Epigenetik regülasyondaki mekanistik belirsizliği azaltarak hedef doğrulamadaki öngörü güvenini artırır.
- Operasyonel Değer: Basit in vivo skorlama ve tekrarlı testler aracılığıyla standardizasyon, tekrarlanabilirlik ve ölçeklenebilirlik sağlar.
- Stratejik Değer: Epigenetik ilaç keşfinde devam/dur kararlarını ve sermaye verimliliğini iyileştirir, geç evre biyolojik riski azaltır.
- Portföy Etkisi: Heterokromatin artırıcı aktiviteye dayalı olarak bileşiklerin risk ayarlı önceliklendirmesine ve ilerletilmesine olanak tanır.
Uygulama Hususları
- Kütüphane hazırlığı için Drosophila genetiği ve bileşik kullanımı konusunda uzmanlık gerektirir.
- Göz rengi fenotiplemesi için standart diseksiyon mikroskobu ve skorlama araçlarına ihtiyaç duyar.
- Tutarlı flakon kurulumu, skorlama ve veri yorumlaması için ekipler arası standardizasyon gerektirir.
- Diğer model sistemlere veya bileşik sınıflarına genişletilirken adaptasyon değerlendirmelerini içerir.
- Skorlama öznelliği ve hit'lerin ortogonal doğrulanması gerekliliği gibi pratik sınırlamaları kapsar.
