ДНК-микроскоп визуализирует генетическое содержание клеток

ДНК-микроскоп визуализирует генетическое содержание клеток

01 Jul 2019
346
Прослушать

Принципиально новые методы микроскопии появляются не так часто, но вот на днях ученые Медицинского института Говарда Хьюза (США) представили новый метод "визуализации" образцов тканей, который предоставляет сложную генетическую и биомолекулярную картину того, что происходит внутри отдельных клеток.

"Это совершенно новая категория микроскопии, - пояснил Авив Регев, один из изобретателей нового метода. - Это не просто новая техника, это способ делать то, что мы никогда раньше даже и не думали делать".

Информация о новом методе биологической визуализации была опубликована в журнале Cell.

Система "ДНК-микроскопии" не использует оптические компоненты, как того стоило ожидать. Вместо этого, для определения точного местоположения клеток и того, содержат ли они определенные молекулы или генетические последовательности, используется технологии химии в сочетании с секвенированием генома. По словам Регева, для получения полной картины клетки не требуется дорогостоящий микроскоп или большое количество дорогостоящего оборудования. Все, что нужно для начала - это образец и дозатор.

Ученые устанавливали образцы в реакционной камере и использовали метод баркодирования ДНК*, т.е. добавляли к образцу различные локусы** кода ДНК (не очень длинные участки ДНК), которые могут связываться с соответствующими молекулами РНК в образце, эффективно маркируя каждую из них. Затем добавляются химические вещества для создания копий каждой меченой молекулы, которые, в свою очередь, прилипают к участкам баркодов ДНК и растут наружу в больших количествах. Помеченные молекулы в итоге вступают в контакт друг с другом и связываются. Те молекулы, которые находятся ближе друг к другу, имеют тенденцию к более частым соединениям, и для измерения количества этих пар в образце может быть использован секвенсор ДНК. Затем компьютер может экстраполировать концентрации и, следовательно, местоположение каждой из меченых молекул.

С помощью ДНК-микроскопии ученые могут выстраивать картину клеток и одновременно накапливать огромное количество геномной информации, говорят разработчики технологии. "Это дает нам еще один слой биологии, который мы до сих пор не могли увидеть."

* Баркодирование ДНК — метод молекулярной идентификации, который позволяет по коротким генетическим маркерам в ДНК определять принадлежность организма к определённому таксону. Наиболее часто используемым локусом генетического баркодинга является участок митохондриального гена цитохромоксидазы I из примерно 600 пар нуклеотидов.

** Локус в генетике означает местоположение определённого гена на генетической или цитологической карте хромосомы. Вариант последовательности ДНК в данном локусе называется аллелью. Упорядоченный перечень локусов для какого-либо генома называется генетической картой.