手动高通量筛选方法备受青睐

生物谷

        将RNA干涉法和自动高通量筛选法结合起来进行应用的前景非常广阔。但是，首次对一种动物的基因交互作用进行大范围的系统测试表明，手工方法仍然比精密的自动化筛选方法具有更多的优势。

        很多疾病的发生源于多基因突变，虽然这是一个不争的事实，但是，目前可用于解释在复杂生物体内导致不同显型出现的遗传交互作用的活体数据却很少。在很大程度上的原因是因为与酵母和细菌相比，对动物进行遗传操作并不容易。但是，RNAi正使得对动物进行大范围的基因筛选变得可行起来。

        因为RNA干涉(RNAi)能减少一种特定基因的表达，所以它能够被用于培育假的基因剔除动物，虽然这些动物仍拥有该目的基因，但它们却具有像真正的基因剔除动物一样的显型。诀窍在于要能够将小的干涉型RNA有效地运送到该动物身上，并且要能很快地筛选出这些显型来——线虫对于这两种标准来说，都是绝对符合的。

        Andrew  Fraser在Julie  Ahringer的实验室工作时，成了一名使用RNAi进行线虫筛选的专家。在他刚刚发表的有关工作中，这些技术被用于对大约6万5千对基因的基因交互作用进行系统的测试。也许你认为，要进行如此大范围的试验一定需要开发出一种复杂的自动化技术，但实际上你错了。

        事实上，该试验的方法学上的主要变化是用96眼液体网格替代了琼脂平板，用于将包含有干涉型RNA的小型细菌喂给线虫。读出的结果是什么？这里，他们要观测的是蠕虫。正如Fraser所言，“我总是倾向于在寻找高端技术之前使用低端技术。我想验证的是，如果我们做了这些筛选，那么在我建立起一个非常精明的方法做它之前，它可以提供给我们一些具有明确生物学意义的数据。”

        活体筛选要实现自动化，要远比细胞系筛选实现自动化更为困难。“活体的问题是，直到你看了这些数据，你才会确信你应当寻找些什么。你能丢失掉很多奇怪的显型，因为在前面你没有告诉你的机器如何计算它们——教会一个机器找到意外的东西是很困难的，那是些你用眼睛几乎无法错过的东西，”Fraser说。

        手工试验不仅仅能够检测到那些自动化方法可能错过的显型，奇怪的是，它还能加快速度，原因在于人眼要观察到野生显型仅仅需要看一眼就可以了，而对于计算机来说，需要先获取图像，接着再进行分析才能完成。Fraser评论说：“手工方法对于这种情况来说，真是具有神奇的速度，而且并不存在着我们自动接近的东西。”

        Fraser及其同事利用这种低端技术，从大约6万5种被测试的基因对中鉴定出了349种基因交互作用。这就意味着，成对的基因重组在可能导致无活性的显型发生方面是单个基因突变的很多倍。而且，这仅仅看的是那些具有最高可信度的点击数。

        为了试图找到那些表现更弱的基因交互作用，Fraser现在正着手构建一种自动化的图像分析系统。他解释说：“目前我们至少具有了测试装置，因此我们知道这一筛选工作进行得如何，它带给了我们什么，而且它值得做。”但是，Fraser随即补充说，即使他们获得的这一自动化方法的实际效果很好，他们仍将可能进行一个快速的手动筛选试验作为第一步，然后再使用自动化的筛选方法以定量的方式进行所有的重复试验。

        那么，在投入时间和精力用于一些效果并不如预期的事情之前，做一种落伍的手工试验是否合适呢？这一问题对于研究人员在接着进行高通量筛选试验之前，进行认真的思考或许很有价值。

        注：夏雨译自2006年9月号的《自然-方法学》，版权为英国NPG出版集团所有。更多信息请访问：http://www.natureasia.com/ch/naturemethods