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科研搬砖人必看 | 一篇 get 文章入门逻辑!

作者:上海吉凯基因医学科技股份有限公司 暂无发布时间 (访问量:10034)

马上就要新学期开学了,很多小伙伴们都收到了自己心仪的研究生院校的通知书,小编先在这里恭喜大家啦~但是对于接下来的科研生活,除了开心,是否还有一些担心和困惑:怎么才能快速发表自己的第一篇文章呢?还有研一刚刚结束的小伙伴和即将进入研究生尾声的小伙伴们对于没有完成的文章也一定有这样的困惑。今天小编将带大家一起来看看完成一篇文章我们应该怎么做。

 

对于科研小白来说,首先要确定课题以及怎么开展实验。可以通过阅读师兄师姐们的毕业论文快速了解实验室的既往研究课题和主要研究思路,对于一开始没有自己课题的同学而言,这是最快入门的方式,说不定就会对自己即将进行的课题有一定的启示作用。而有些同学在加入实验室之后会接收到老师直接给定的课题,这个时候读一读前辈们的毕业论文一样会为自己的课题设计增加一点灵感。在阅读了相关的毕业论文以及实验室发表的一系列论文之后,我们要进行深入的思考:接下来我们关注的科学问题是什么呢?把自己的想法和导师反复讨论之后,我们要确定自己的研究方向。确定了自己的研究方向之后,就是阅读大量的文献,包括这个领域的高分文献以及各种综述性的文章,对自己即将要研究的课题有一个全面的、系统的了解。接下来就是针对课题去设计具体的实验,也就是关于文章实验思路设计上的一系列工作,也是我们今天想要详细说明的点。

 

如果是五年前,运用我们吉凯推出的“A基因通过B机制在C疾病中影响D功能”的公式可以完美套用到大多数文章的思路设计上。但现在生物相关的文章越来越卷,单纯的靠这个公式不能够满足我们的需求,但不论技术如何进步,实验手法如何更新,最本质的仍然是这个公式。现在的一些热点和技术和五年前大不一样了,针对现状我们来看下现在怎么进行文章的实验设计。

 

首先,我们同样是要找到这么一个“明星基因”,对于基因的筛选,最常见的就是将疾病组和正常组利用相关的技术进行筛选从而找到和疾病相关的差异基因。吉凯就提供了包括基因组测序、转录组测序、蛋白组氨基酸检测、单细胞测序等一系列平台,以及相关的生信分析:组学分析、IPA分析、跨组学联合分析等技术方式帮助大家更好地进行靶标初筛。接下来就是工具对目的基因进行相关表达的操纵,去验证它的功能,吉凯基因有丰富的病毒工具能够满足各种相关的基因操作:基因沉默、过表达、敲入和敲除以及基因编辑。在细胞水平和动物水平上我们也有自己的标靶验证平台,能够满足各位老师在科研中所需要的一系列服务。要知道“万变不离其宗”,最根本的就是ABCD的公式。只是因为技术的发展和科技的进步,我们对于靶标的筛选需要更加个性化的检测和分析,功能的验证上需要更加先进的技术去实现,在机制的探究上我们要做的更加深入和细致。下面就一篇2022年12月中国北京首都医科大学北京地坛医院病理科在Journal of Clinical Investigation上发表的高分文献[1](文中使用了吉凯产品来看看新的研究思路以及相关的实验设计:

 

 

这篇文章中,作者是通过前期的实验室工作找到明星基因:CHCHD2。之后把关注点放在了它作为转录因子的功能研究上。首先,作者在原代肝细胞里过表达CHCHD2,进行相关的CHIP测序发现大部分的CHCHD2位于启动子区域。并且通过KEGG显示,CHCHD2和非酒精性脂肪肝(NAFLD)和肝细胞癌有关。并且,作者采集了38名非酒精性脂肪肝患者和4名正常肝脏患者的肝组织样本,通过免疫组化评估CHCHD2的表达。在这里,作者利用生信分析结合临床样本,证明了CHCHD2和NAFLD有关。

 


NAFLD病人中CHCHD2的CHIP序列分析和CHCHD2的表达


接下来,作者通过免疫组化、免疫印迹证明了CHCHD2在NASH小鼠的肝脏中高表达。并且利用基因敲除鼠进行HE染色证明了CHCHD2基因的缺失可以减轻NASH小鼠的肝纤维化。通过一正一反实验明确了CHCHD2高表达会导致NASH。

 


CHCHD2在小鼠的肝脏中上调

 

接下来,作者要探究CHCHD2导致NASH的机制。作者给小鼠注射带有肝脏特异性启动子TBG的AAV-CHCHD2-flag(Genechem)的病毒以及对照组病毒。结果表明肝细胞中CHCHD2的升高会加速肝纤维化的演变。

 


肝细胞特异性过表达CHCHD2会增加ND条件下的肝胶原沉积

 

接下来作者研究了CHCHD2诱导肝纤维化的机制。通过CHIP序列分析,CHCHD2与Notch通路基因的启动子结合。CHCHD2过表达的肝细胞通过Notch/OPN途径促进造血干细胞的活化。用Notch抑制剂处理小鼠,小鼠的体重在抑制剂处理之后没有发生变化。过表达CHCHD2会增加Hes1和Heyl,但是这些在抑制剂处理之后水平降低。抑制Notch信号转导可以减轻NASH小鼠因CHCHD2过表达而加剧的肝纤维化。最后作者发现棕榈酸酯和LPS处理肝细胞中CHCHD2蛋白的表达明显增加。之后研究CHCHD2的表达是否受到Hippo途径的调控。Verteporfin(蛋白(YAP)和转录增强关联结构域(TEADs)之间相互作用的抑制剂)能够破坏YAP和TEAD之间的相互作用,并导致TEAD靶基因的表达减少。用verteporfin处理肝细胞,发现它能够显著下调肝细胞中CHCHD2的表达。LPS诱导的CHCHD2上调也受到verteporfin处理的抑制。解释了相关的具体机制。

 


Notch抑制对CHCHD2过表达促进NASH小鼠肝纤维化的影响

 

总之,这篇文章主要的内容是CHCHD2在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的关键作用。CHCHD2的缺乏可以改善NASH和硫代乙酰胺诱导的肝纤维化;肝细胞特异性的CHCHD2的过表达会通过Notch信号转导促进NASH小鼠的肝纤维化。并且通过对机制的探究发现CHCHD2在NASH肝脏中通过YAP(蛋白)/TAZ-TEAD(转录增强关联结构域)上调,从而激活Notch信号通路增强骨桥蛋白的产生来促进肝脏的纤维化。下图是这篇文章的机制图,建议各位小伙伴在进行实验设计的时候可以参考相关的技术路线,在实验都结束了阐述文章的内容的时候进行相关机制图的制作,可以使得机制能够解释的更加直观。

 


 

套用“A基因通过B机制在C疾病中影响D功能”的公式,即CHCHD2通过YAP(蛋白)/TAZ-TEAD(转录增强关联结构域)上调在NASH中促进肝脏纤维化。这篇文章在基因的功能验证和机制的探究中利用了很多先进的技术和工具,其中就包括我们吉凯基因的AAV。

 

希望小编的这篇软文能够为各位萌新和资深科研小伙伴增加一点思路上的启发。在科研的道路上步步升级打怪,等初步完成了功能的验证就可以试着写文章啦,对于机制的探究希望各位小伙伴能够挖的越来越深,越来越细致,争取发一个高分文章!对于实验中需要用的一系列技术和工具,感兴趣的小伙伴都可以来咨询我们~

 

【参考文献】

1. Li, Y., et al., Increased CHCHD2 expression promotes liver fibrosis in nonalcoholic steatohepatitis via Notch/osteopontin signaling. JCI Insight, 2022. 7(23).

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