Cómo investigar un gen desconocido

Los primeros y más baratos enfoques son aquellos hechos en silico : teniendo la secuencia, puedes:

a) mira si coincide considerablemente con otro gen conocido en cualquier otro organismo. Si hay coincidencias razonables, es probable que tenga una función similar.

b) calcular sus posibles transcripciones (en qué ARNs y péptidos puede recurrir) y hacer búsquedas de similitud a través de secuencias conocidas de ARN y péptido. De nuevo, la similitud puede indicar cuál es su función.

En su defecto, entonces es hora de los experimentos de laboratorio húmedo

Un experimento común cuando hay algo que no sabes lo que hace es preguntarse “¿qué sucede si lo apago / lo saco?”.

Por lo tanto, eliminar o inhabilitar esa parte del ADN probablemente indique en qué se trata.

Esto se puede hacer a través de la interferencia de ARN, que desactiva el ARN de una secuencia determinada.

Pero, ¿y si solo funciona o funciona en ciertas situaciones, o es estructural o lo que sea? Luego hay un enfoque más drástico: Gene knockout, donde se diseña una cepa del organismo … pero sin esa secuencia.

Por lo tanto, al ver qué se rompe mientras lo manipulamos, probablemente pueda deducir cuáles son sus funciones reales.

Tomaría un enfoque experimental. Cloné la secuencia en un plásmido de expresión y la transfecté en una célula. Asumo para esto que es probable que sea una secuencia de codificación de proteínas en lugar de un elemento regulador o un ARN no codificante. También estoy asumiendo que no estoy viendo una secuencia demasiado masiva (6000 pb, puedo trabajar con eso, 600,000 pb y esto no funcionará).

Un plásmido de expresión es una pieza de ADN circular, se encuentran de forma nativa en las bacterias y son utilizados por ellos para fabricar ciertos productos genéticos. Estos plásmidos se pueden purificar a partir de bacterias y usarse para estudios biológicos.

Al clonar, quiero decir que puedo generar hebras de ADN e insertarlas en un plásmido. Este diagrama debería dar una idea de lo que quiero decir:

Otra cosa que haría es etiquetar la secuencia. Saquea las secuencias de inicio (ATG) e inserte una etiqueta de péptido frente a ella, como una etiqueta FLAG. Esto me permitiría buscar el producto de proteína en una célula usando un anticuerpo anti-FLAG. Podría usar un western blot o inmunofluorescencia para medir su expresión. Incluso podría usar anticuerpos para purificar la proteína con una inmunoprecipitación.

Otra cosa que podría hacer es usar la etiqueta FLAG para secuenciar el ARNm. Existe una enzima llamada transcriptasa inversa que leerá una cadena de ARN y generará ADN a partir de ella. Podría secuenciar ese ADN y conocer la secuencia de codificación de la proteína. Los genes están hechos de intrones y exones y cuando se procesa el ARNm, se procesa para eliminar los intrones. Al secuenciar el ARNm, conocería la secuencia de codificación exacta del gen y conocería la secuencia de aminoácidos exacta.

Todavía estoy muy lejos de conocer su función, pero en este momento tengo las herramientas que necesito para realizar estudios bioquímicos.