Джеймс Эбервин, доктор философии , профессор фармакологии Элмера Холмса Бобста в Медицинской школе Перельмана , и Чунхён Ким, доктор философии , Эдмунд Дж. И Луиза В. Кан, профессор биологии в Школе искусств и наук, будут изучать роль о том, как молекулы матричной РНК (мРНК) различаются по своей функции в отдельных клетках, с помощью пятилетнего гранта в размере 10 миллионов долларов от Национального института здоровья (NIH). Их награда поддерживается Общим фондом NIH и является частью трех инициатив Программы анализа отдельных клеток (SCAP). Эбервин и Ким также являются содиректорами Penn Genomic Frontiers Institute .
Связанные изображения
Джеймс Эбервин, доктор философии, и Чунхён Ким, доктор философии
Джеймс Эбервин, доктор философии, и Чунхён Ким, доктор философии
Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете
Система здравоохранения Пенсильванского университета
Цель гранта Пенна - охарактеризовать изменчивость идентичности и количества молекул РНК, которые транскрибируются из генома человеческих нейронов и клеток сердца. Это так называемые возбудимые клетки, которые используют биоэлектричество для общения и повседневных функций. Многие заболевания нервной системы человека возникают из-за изменений электрической чувствительности нейронов, а сердечные аритмии являются причиной многих смертей, связанных с сердцем.
Существуют значительные межклеточные различия в функциях, связанных с нормальными стимулами окружающей среды, и в дисфункции, связанной с заболеванием, в возбудимых клетках. Вероятно, это связано с тем, почему клетки по-разному реагируют на такие стимулы, как лекарства и белки болезней. Понимание этого различия может дать представление о том, как клетки индивидуально и в скоординированных группах реагируют на проблемы старения и болезней.
Команда Пенна предлагает изучить степень вариабельности отдельных клеток для всего транскриптома различных типов возбудимых клеток, а также для подмножества мРНК, которые кодируют терапевтически важные молекулы, называемые рецепторами G-белков.
Они объединят ключевые технологии, разработанные в лабораториях Eberwine и Kim, чтобы приблизиться к одноклеточной вариации. Лаборатория Eberwine разработала методы анализа мРНК одиночных клеток, включая новую технологию функциональной геномики под названием Transcriptome Induced Phenotype Remodeling, или TIPeR, для манипулирования мРНК возбудимых клеток. TIPeR использует популяции РНК, чтобы направлять ДНК в ядре хозяина, чтобы изменить популяцию РНК клетки на популяцию целевого типа клетки, что, в свою очередь, изменяет фенотип клетки, приводя к экспрессии различных генов.
Лаборатория Eberwine была первой, кто разработал такие технологии репрограммирования РНК. В нейрон одновременно находится около 100 000 молекул мРНК. TIPeR позволяет всем или части этих мРНК перемещаться между живыми клетками, где они будут изменять функцию клетки-реципиента способами, которые можно анализировать.
Лаборатория Кима разработала новые инструменты компьютерного анализа и модели системной биологии для анализа вариаций отдельных клеток. К ним относятся новые алгоритмы и статистические методы для характеристики данных секвенирования РНК из отдельных клеток и модель системной биологии, которая рассматривает популяцию РНК клеток как динамические системы с ключевыми функциональными ограничениями, определяющими допустимую изменчивость различных типов клеток и то, как они меняются в зависимости от микросреды клетки. Эти две лаборатории работали вместе в течение последних шести лет, интегрируя новейшие достижения молекулярной биологии, нейробиологии и вычислительной биологии.
