科學(xué)家正在使用定制的機器人來調(diào)查基因組調(diào)控區(qū)域的突變?nèi)绾斡绊憚游锇l(fā)育。這些區(qū)域不是基因，而是稱為增強子的DNA片段，它們決定了基因在發(fā)育過程中如何打開和關(guān)閉。該小組于10月14日在《自然》雜志上描述了這些發(fā)現(xiàn)以及機器人本身。

HHMI的Janelia研究園區(qū)小組負(fù)責(zé)人David Stern說：“真正的明星是這個機器人。” “這是極富創(chuàng)造力的工程。”

該項目由斯特恩實驗室的一名前博士后賈斯汀·克羅克(Justin Crocker)領(lǐng)導(dǎo)，他現(xiàn)在是德國海德堡歐洲分子生物學(xué)實驗室(EMBL)的小組負(fù)責(zé)人。過去，為了研究調(diào)節(jié)區(qū)域在發(fā)展中的作用，科學(xué)家一次只檢查了少數(shù)突變的影響。但是Crocker和Stern想要研究數(shù)百種突變，以確定每個位置在調(diào)控區(qū)域中的作用。這些實驗要求在數(shù)千個果蠅胚胎中以完全相同的方式重復(fù)復(fù)雜的制備方案。樣品制備中即使有輕微的不一致也會改變結(jié)果。

因此，他們與Janelia實驗技術(shù)團(tuán)隊jET合作設(shè)計并制造了可以完成樣品制備工作的機器人。

克羅克說：“許多步驟的時機很關(guān)鍵。” “對我們而言，目標(biāo)是能夠盡可能多地從公式中消除人員，使事情變得非常標(biāo)準(zhǔn)化。”

jET工程師在實驗室中跟隨Crocker，看著他執(zhí)行復(fù)雜協(xié)議的每個步驟，甚至親自嘗試了該過程。然后，他們?yōu)槊總€步驟開發(fā)了創(chuàng)新的解決方案，最終設(shè)計了可以將手動運動轉(zhuǎn)換為自動化步驟的機器人。該團(tuán)隊花了幾年時間和兩個失敗的原型才獲得了成功的設(shè)計：一種烤面包機大小的設(shè)備，可以在不同的開發(fā)階段持續(xù)保存和染色數(shù)百個蠅胚。

Crocker和他的同事使用Hybridizer機器人研究了斯特恩實驗室數(shù)十年來研究的一種增強子中突變的影響。過去的研究表明，這種增強子的確切基因序列具有很大的靈活性，即在不影響功能的前提下，仍有很多空間可以通過突變來改變序列。但是在Hybridizer的幫助下，新的綜合調(diào)查呈現(xiàn)了不同的情況。