Registradores escalables y multiplexados de la dinámica de la regulación génica a lo largo de semanas

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La genética
• Biología celular

Sus antecedentes:

• Las redes reguladoras de genes controlan las funciones celulares a través de dinámicas complejas.
• Las herramientas actuales carecen de la resolución y escalabilidad espaciotemporales para rastrear múltiples componentes regulatorios simultáneamente dentro de una sola celda.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una herramienta novedosa para el registro multiplexado y escalable espacial y temporalmente de la dinámica de la regulación génica.
• Permitir el seguimiento continuo de los procesos celulares con resolución de una sola célula durante períodos prolongados.

Principales métodos:

• Desarrollo de CytoTape, un grabador modular de proteínas codificado genéticamente basado en el autoensamblaje de proteínas intracelulares.
• Diseño e ingeniería racionales asistidos por computación del grabador de proteína.
• Aplicación de CytoTape en tipos de células de mamíferos y en modelos in vivo (CytoTape-vivo).

Principales resultados:

• CytoTape permite el registro simultáneo de cinco actividades de factores de transcripción y actividades de transcripción génica con resolución en escala de minutos durante un máximo de tres semanas.
• CytoTape revela correlaciones entre el historial de transcripción, la integración de señales y las trayectorias de transcripción divergentes.
• CytoTape-vivo registró con éxito las historias de expresión génica en miles de neuronas en múltiples regiones cerebrales en ratones durante semanas.

Conclusiones:

• El kit de herramientas CytoTape proporciona una plataforma versátil para el análisis escalable y multiplexado de los procesos fisiológicos celulares.
• Esta tecnología avanza en el estudio de la regulación génica y la dinámica celular tanto en entornos in vitro como in vivo.
• CytoTape ofrece información sin precedentes sobre las correlaciones temporales y la naturaleza dependiente de la historia de la expresión génica dentro de las células individuales.