重现性和吗啡酰亚基:不同的方法,不同的答案

发表的结果被复制或复制的容易程度如何?这正成为科学和社论中一个更经常被问到的问题今天公布的突出可重复性清单。在这里,格雷厄姆侧重于最近发表在《自然》杂志上的一篇论文,解释了为什么使用两种不同但可靠的方法来解决同一个问题会得到不同的结果,以及为什么这很重要。

科学数据的可靠性和可重复性受到越来越多的审查,特别是针对临床前研究提出的关切,但也同样受到审查现在得到了更广泛的认可.有些问题很容易识别,即使不一定要解决——选择正确的样本量,应用适当的统计数据,识别试剂和其他资源。

其他的可能更微妙,一个这样的例子出现在最近对广泛用于探索基因功能的试剂的效果的仔细检查中。声称能回答同一个问题的不同方法,结果可能会给出不同的答案——但原因是无法预测的。

或者出去吗?

寻找基因作用的历史悠久的方法是干扰其功能。有两种广泛的方法来实现这一点:淘汰除去基因或敲低的突变,这减少了基因产物与干扰(反义)技术的表达。

原则上,这些应该具有相同的效果——因为蛋白质产品不存在或被破坏,因此没有功能;基于反义的morpholino敲除技术由于其成本低、速度快而得到了广泛的应用。

反义DNA是如何干扰蛋白质合成的
反义DNA是如何干扰蛋白质合成的
R·罗宾逊,维基共享

但有一段时间,人们越来越担心关于吗啉代敲低的失败,以显示与敲除相同的表型内森·劳森小组的论文这表明,使用morpholino敲除技术在斑马鱼身上发现的约80%的表型在相同基因的突变体中没有发现。

所以null突变体是找到基因功能的“最纯粹”的方式,并不可靠的击倒?确实存在着名的禁止方法:脱靶效果,干扰机械影响除预期目标以外的基因;过载干扰机械;并诱导其他混淆效果过于拜占庭,以在此指定。

现在,迪迪埃·斯泰尼尔实验室的研究显示了更有趣的潜在问题。集团专注于EGFL7.基因,因为虽然小鼠突变体没有明显的表型,但在一系列生物体中敲低导致严重的血管缺陷。

他们首次在斑马鱼中证实了这种强烈的表型,当使用吗啡介导的基因敲除EGFL7.,但是和老鼠一样,一种强大的突变等位基因EGFL7.没有显示出任何严重的影响。

由于偏离目标效果是敲低表型吗?如果变质氨基正在影响其他靶标,则其使用将增强其他温和的突变表型。然而,如果大麦真实的,那么它不应该对突变体具有额外的影响,因为该基因已经是不活跃的,而且Morpholino不会干扰。

研究小组表明,morpholino确实对突变表型没有任何补充作用,也排除了一系列其他可能的解释。那么,为什么效果会有差异呢?

冗余和鲁棒性

答案似乎是遗传补偿。两种蛋白质强烈上调EGFL7.突变体,但不在敲低,也不是人工介绍Emilin2.或者埃米林3.mRNA挽救了敲减表型。

目前还不清楚这种补偿是如何起作用的,但它似乎只会被有害的基因损伤激活,而不是通过干扰基因产物的表达。在另一个基因上也发现了类似的现象,这表明这种现象可能很普遍。

遗传冗余,即两个或更多的基因可以编码类似的生化功能,是强大的生物网络的一个重要特征(当然,众所周知,它也使研究人员难以确定相关基因的确切作用)。现在看来,在转录后保存生物系统功能完整性的机制也存在。

合适的工具

诀窍是尽量确定您想要询问的问题,以及特定方法实际上要帮助回答的问题。

这项工作还提出了一个问题:当我们研究基因的“功能”时,我们在寻找什么:敲除“真正的”表现型,在这个例子中显示了这一点EGFL7.是关键的血管基因,还是突变的“真”,更能代表生物学现实,而缺失呢EGFL7.对生物体来说不是那么重要吗?

最后,回到研究的可重复性这个主题,两种方法在本案例中观察到的结果可能是可靠的(可重复性);诀窍就是要确定你想问什么问题,以及特定方法能帮助你回答什么问题。

判断可能比例如,验证一个细胞系列的验证是它所在的(一般重现性辩论中的最近问题之一),但在设计和解释实验时看起来同样重要。


喜欢这个博客吗?读了Rossi等人的原始论文。

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注释