化学遗传学

化学遗传学是通过筛选小分子的化学库来研究细胞内蛋白质的功能和信号转导通路。 化学遗传学类似于经典的遗传筛选，其中在生物体中引入随机突变，观察这些突变体的表型，最后确定产生该表型的特定基因突变（基因型）。 在化学遗传学中，表型不是因引入突变而受到干扰，而是因暴露于小分子工具化合物而受到干扰。 化学文库的表型筛选用于识别药物靶点（正向遗传学或化学蛋白质组学）或在疾病实验模型中验证这些靶点（反向遗传学）。 该主题的最新应用涉及信号转导，这可能在发现新的癌症治疗方法中发挥作用。 化学遗传学可以作为化学和生物学之间的统一研究。

化学遗传筛选是使用具有已知活性或只是不同化学结构的小分子库进行的。 这些筛选可以在高通量模式下完成，使用 96 孔板，其中每个孔包含用独特化合物处理的细胞。 除了细胞外，非洲爪蟾或斑马鱼胚胎也可以在 96 孔格式中进行筛选，其中化合物溶解在胚胎生长的培养基中。 胚胎发育到感兴趣的阶段，然后可以分析表型。 可以测试几种浓度以确定毒性和最佳浓度。

将化合物添加到发育中的胚胎可以理解药物的作用机制、它们的毒性和涉及其目标的发育过程。 化学筛选主要在野生型或转基因非洲爪蟾和斑马鱼生物体上进行，因为它们会产生大量同步、快速发育且透明的卵子，易于视觉评分。

在发育生物学中使用化学品有两个主要优势。 首先，很容易使用广谱或特定目标化合物进行高通量筛选，并揭示参与发育过程的重要基因或通路。 其次，它可以缩短特定基因的作用时间。 它还可以用作药物开发中的工具，以测试整个生物体的毒性。