Метод DNA-штрихкодов позволяет обнаруживать сотни РНК и белков в глубоких тканях
Исследователи из Лаборатории Лю в кампусе Janelia Research Campus разработали новый метод визуализации cycleHCR, который решает проблему одновременного обнаружения сотен молекул РНК и белков в толстых биологических образцах. Ранее существующие методы либо работали только в тонких слоях клеток, либо могли детектировать лишь 3–4 молекулы в глубоких тканях.
Суть метода:
- В основе лежит техника Hybridization Chain Reaction (HCR), которая собирает флуоресцентные метки на целевой молекуле.
- Ключевое новшество — использование уникальных ДНК-штрихкодов для маркировки каждого типа целевой молекулы (например, РНК).
- Каждый штрихкод состоит из двух частей. Амплификация сигнала HCR происходит только при их совпадении, что обеспечивает высокую специфичность.
- Штрихкоды можно удалять после каждого раунда визуализации. За один раунд с помощью трёх флуорофоров детектируется три молекулы. После удаления штрихкодов процесс повторяется, что позволяет в теории обнаруживать неограниченное количество мишеней в одном образце.
Дополнительные возможности и улучшения:
- Метод адаптирован также для обнаружения белков.
- Процесс автоматизирован, что позволяет обнаруживать до дюжины молекулярных видов в день без постоянного контроля.
- Разработан автоматизированный конвейер для обработки больших объёмов данных и методы анализа для пространственного картирования экспрессии генов.
Практический результат:
В сотрудничестве с другими лабораториями метод был применён для количественного анализа экспрессии 254 генов в эмбрионах мыши. Это позволило охарактеризовать все типы клеток эмбриона и обнаружить новые, ранее не описанные типы клеток.
Доступность:
Исследователи открыто делятся последовательностями всех ДНК-штрихкодов, чтобы другие лаборатории могли создавать свои зонды. Команда также работает над созданием более streamlined-версии своей автоматизированной платформы для широкого научного сообщества.
Работа опубликована в журнале Science.