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一旦人类基因组计划完成了我们所有基因的列表，接下来的难题将是弄清楚这些基因究竟是做什么的。 不过，让这项工作稍微轻松一些的是，麻省理工学院怀特海德研究所和康宁公司的科学家们开发了一种新的DNA微阵列技术。 理查德·杨和他的同事在今天出版的《科学》杂志上发表报告，公开了一种方法，该方法可以在大约一周内确定哪些细胞回路受基因组中哪些主开关控制——这项任务通常需要数年时间。 杨说：“我们对这些结果感到非常兴奋，因为它们表明我们的技术可以用来创建细胞主控开关的‘用户手册’，一本将主开关与其在基因组中控制的回路相匹配的小册子。”
主开关实际上是蛋白质，称为基因激活剂，它们与DNA或基因的特定区域结合，从而启动一系列步骤，控制从细胞生长和发育到疾病发生的方方面面。 杨的研究小组围绕DNA微阵列构建了他们的方法，因为这些装置可以对细胞进行某种快照，并查看哪些基因被打开，哪些基因被关闭。 对于生物学家来说，知道当细胞执行某些功能时哪些基因是活跃的，是非常有用的信息，就像能够将和弦中的单个音符与它们产生的声音相匹配一样。 但这并没有揭示是哪个主开关——或哪只手——弹奏了音符，而人类基因组包含大约1000个主开关。 迄今为止，科学家们只知道其中四分之一的活动，例如在癌症中起作用的p53蛋白。
新技术的第一步是使用化学交联方法将活细胞中的主开关蛋白固定在其DNA结合位点上——有点像将手粘在它们正在敲击的琴键上。 然后，科学家们打开细胞，形成蛋白质-DNA复合物的混合物。 他们使用带有磁珠的抗体来提取有趣的DNA片段，主开关蛋白仍然附着在上面。 接下来，他们分离DNA片段，用荧光染料标记它们，并将它们与包含酵母基因组DNA的DNA阵列杂交，从而确定它们是什么。 作为该方法的测试，杨和他的同事证明，它可以成功地挑选出由两个已知主开关控制的细胞回路。 杨补充说：“我们的目标是使用这项技术来找到由酵母中大约200个主开关控制的回路，然后在人类中开发类似的技术。”