Anzeige
By establishing a library of individual yeast genes, each cleverly tagged with its own molecular barcode, an international team of molecular geneticists has designed a valuable resource for pharmaceutical research with advantages over previous approaches.
The research team, including Minoru Yoshida at the RIKEN Advanced Science Institute in Wako, and Charles Boone at the University of Toronto, Canada, developed the library in which each yeast gene is copied and attached to two unique single stranded DNA molecules that act as barcodes. This enables researchers to efficiently identify each gene.
The yeast-based chemical-genomics approach, presented recently in Nature Biotechnology by Yoshida and colleagues (1), is useful because many medicinally important drugs target fundamental biological processes that are conserved between yeast cells and higher organisms.
Using the team’s approach, all the gene-carrying units, or plasmids, in the yeast are carefully constructed individually, as opposed to conventional genomic libraries that are created from random fragments of DNA. Each plasmid carries a single yeast gene as well as two 20-nucleotide barcodes that identify it. The library comprises plasmids for almost 5,000 genes and covers approximately 90% of the yeast genome.
Other approaches to examine the genetic influence of potential drugs have limitations such as needing high volumes of test compound, which can be of limited availability, or being labor intensive.
Most significantly, the newly created gene catalogue will enable researchers to identify at the genetic level the precise modes of action of specific compounds that are being screened as potential pharmaceuticals. The library can be used to efficiently identify mutant genes that confer resistance to a test drug by comparing cells that show resistance and susceptibility to the compound. Determination of the mutant genes leads to the identification of the functional impact of a potential drug.
In a demonstration of the usefulness of the library, Yoshida and colleagues identified the gene responsible for conferring resistance to a novel class of compounds with pharmaceutical potential. Identifying this gene enabled the team to characterize the mechanism of action of these molecules and to determine that they are antifungal compounds, a property not detected by other techniques.
An essential but challenging step in the development of small molecules into therapeutic drugs is identification of their cellular target. “Using this library, our group intends systematically to study chemical–genetic interactions in which an altered gene dosage or gene mutation leads to a change in cellular response to a bioactive compound,” says Yoshida.
Ho, C.H., Magtanong, L., Barker, S.L., Gresham, D., Nishimura, S., Natarajan, P., Koh, J.L.Y., Porter, J., Gray, C.A., Andersen, R.J. et al. A molecular barcoded yeast ORF library enables mode-of-action analysis of bioactive compounds. Nature Biotechnology 27, 369–377 (2009).
The corresponding author for this highlight is based at the RIKEN Chemical Biology Department, Chemical Genomics Research Group
Saeko Okada | Quelle: Research asia research news
Weitere Informationen: www.rikenresearch.riken.jp/research/725/
www.researchsea.com
Weitere Berichte zu: biological process > Biotechnology > Cellular > Chemical > DNA > DNA molecule > DNA molecules > fundamental biological processes > gene archive > molecular barcode > Nature Biotechnology > Nature Immunology
Mütterliche Antikörper behindern Impfschutz bei jungen Katzen
22.05.2012 | Paul-Ehrlich-Institut - Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel
Der nukleare GAU ist wahrscheinlicher als gedacht
22.05.2012 | Max-Planck-Institut für Chemie
Unter Federführung der Empa erscheint ein neues Standardwerk, das die europäische Forschung an Nanopartikeln vereinheitlichen soll.
Exakte Laborvorschriften zur Herstellung definierter Nanopartikel und zu deren Analytik stellen die Arbeiten auf diesem Gebiet auf eine neue Grundlage und machen sie erstmals vergleichbar. Herausgeber ist Harald Krug, Leiter des Empa-Departements «Materials meet Life».
Das neue Standardwerk soll Schluss machen mit dem «babylonischen Sprachgewirr», das derzeit noch in der Nanoforschung ...
Bei rheumatischen Erkrankungen erlauben moderne bildgebende Verfahren weit mehr als nur die Darstellung der knöchernen Gelenkstrukturen.
Mit funktionellen Untersuchungsmethoden wie der hochauflösenden Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) können pathologische Knochenumbauvorgänge bereits sehr früh nachgewiesen werden, mitunter schon zu einem Zeitpunkt, zu dem selbst die MRT-Diagnostik noch unauffällig ist. Eine Studie der Universitätsradiologie Düsseldorf, die jetzt auf dem 93. Deutschen Röntgenkongress vorgestellt wurde.
In der Rheumatologie hat sich in den letzten ...
Wirkmechanismus eines der ältesten Arzneimittel der Menschheit aufgeklärt
Rizinusöl ist vor allem als effektives Abführmittel bekannt, wurde aber auch bereits in der Antike bei Schwangeren zur Förderung der Wehentätigkeit eingesetzt.
Erst jetzt ist es Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung gelungen, die entscheidenden Details des Wirkmechanismus zu entschlüsseln. Verantwortlich ist demnach ein Rezeptor mit dem Namen EP3 auf ...
Pünktlich zum morgigen Weltschildkrötentag wird die Artenliste der Panzerträger um zwei Namen reicher.
Wissenschaftler des Senckenberg Forschungsinstitutes in Dresden haben gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam zwei neue Arten der afrikanischen Gelenkschildkröte identifiziert. Die zugehörige Studie ist kürzlich im Fachjournal „Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research“ erschienen.
Gelenkschildkröten sind die Bewegungskünstler unter den landlebenden Schildkröten. Aufgrund eines Scharniers im Rückenpanzer können die in Afrika ...
Eine Forschungsgruppe der Universität Ulm hat einen neuartigen molekularen Schalter im Gehirn identifiziert, der eine wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese im Gyrus dentatus spielt, der Unterregion im Hippocampus, in der lebenslang Nervenzellen aus neuralen Stammzellen gebildet werden.
„Unsere Untersuchungen beschreiben erstmals einen neuen und letztlich unerwarteten Signalweg bei der Regulation der Neurogenese im Hippocampus“, sagt Professor Stefan Britsch, Direktor des Instituts für Molekulare und Zelluläre Anatomie, der die Arbeit dieser Tage gemeinsam mit Dr. Ruth Simon im international renommierten Fachblatt EMBO-Journal veröffentlicht. An dem von der Deutschen ...
Anzeige
Anzeige

Mütterliche Antikörper behindern Impfschutz bei jungen Katzen
22.05.2012 | Biowissenschaften Chemie
Researchers Improve Fast-Moving Mobile Networks
22.05.2012 | Kommunikation Medien
New microscope uses rainbow of light to image the flow of individual blood cells
22.05.2012 | Medizintechnik
Bericht zum Lachsmanagement: Die BLE auf der NASCO-Jahrestagung
22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Plagiate und wissenschaftliches Fehlverhalten
22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Der IdeenPark weckt Begeisterung für Technik
22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten