NatureMethods報道革新性結合蛋白分析技術：SMiLEseq

　　生物通報道：洛桑聯邦理工大學的科學家們開發出了一種革新性測序技術，能更快，更準確，更高效的分析DNA結合蛋白，這將會改變遺傳學的游戲規則。這一研究成果公布在1月16日的Nature Methods雜志上。

　　基因是指產生細胞所有蛋白質的DNA編碼，作為這一重要生理進程的開始，基因首先必須從DNA轉錄成RNA，在這個過程中，被稱為轉錄因子的DNA結合蛋白這一龐大家族會發揮重要的作用，因此吸引了許多生物學家。然而由于這些因子的絕對數量，結合不同堿基對的能力，以及目前研究分析DNA結合特性的技術困難，盡管科學家做出了許多努力，但是依然無法詳細了解轉錄因子。

　　最新研究介紹了一種基于微流體的技術，可以極大地加速這一研究進程，并用最少的需要材料更精確高效的進行分析，而且也可以延伸到其它分子研究中，比如分析蛋白-RNA相互作用。在這篇文章中，研究人員已經使用該技術來確定了超過60種轉錄因子的DNA結合特性，包括九個新的轉錄因子。

　　轉錄因子

　　包括人在內的哺乳動物具有1300-2000個轉錄因子，其中許多會與其它轉錄因子結合成“二聚體”，然后結合基因并誘導其轉錄成RNA。一個轉錄因子可以根據活性細胞類型，與不同的轉錄因子配對，因此得到的可能組合數量非常高。

　　僅僅了解單個轉錄因子的特性是不夠的，因為它們是配對的，因此科學家還需要了解它們的DNA結合特性，如它們對DNA的親和力和特異性，其中也包括異二聚體。如果這些轉錄因子未來將會用到生物技術或制藥，那么這就很關鍵。不過這也很難進行實驗分析，因為需要相對大量的難以制造的轉錄因子。

　　簡而言之，分析轉錄因子是一項艱巨而異常復雜的任務。一些數據庫列出了DNA結合性質，但總的來說，它們只涵蓋約500個單一的轉錄因子，并且只有一部分異二聚體，估計其范圍在3000和25,000之間。這一研究領域進展緩慢，數據庫中可用的內容也僅僅在預測轉錄因子靶標方面具有醫學定量價值。

　　SMiLE-seq

　　新技術SMiLE-seq可以極大地加速該過程，而且只需要很少量的轉錄因子。這一技術通過在微流體裝置中加入少量的轉錄因子（研究異二聚體時加入多個因子），一旦轉錄因子接觸到微流體芯片的表面，就會有大量隨機DNA文庫被泵入芯片中，從而轉錄因子能識別其相應的DNA序列。此后在滴下微流體控制按鈕，就能物理地捕獲轉錄因子-DNA復合物，不結合的DNA被洗掉。

　　接下來，將結合的DNA從裝置中取出并進行測序，分析是其中哪一部分被轉錄因子捕獲，這樣得到的信息被輸入到專門的軟件中，幫助研究人員確定轉錄因子或異源二聚體的DNA結合特性。同時也有助于更好地預測其體內DNA結合譜。

　　SMiLE-seq技術有三個主要優點：第一，它減少了這種類型實驗所需轉錄因子的量，僅僅需要皮克級材料。第二，它大大加快了進程，從幾天縮短到不用一個小時。最后，SMiLE-seq不受DNA靶序列長度的限制，也不會偏向于更強的親和蛋白-DNA相互作用。

　　這一研究團隊利用SMiLE-seq分析了67個全長的人，小鼠和果蠅的轉錄因子，成功分析了以前從未研究過的幾個轉錄因子。未來他們還打算利用該技術分析其它分子，如RNA。目前這一團隊提交了一項ZL，嘗試將SMiLE-seq的技術概念進行商業化。