Новый метод визуализации биологических молекул — ДНК-микроскопия
Исследователи из Каролинского института (Швеция) совместно с коллегами из Университета Аалто (Финляндия) разработали новый метод создания изображений молекул в клетках или образцах тканей. Метод основан на использовании коротких фрагментов ДНК и называется ДНК-микроскопией. Работа опубликована в журнале PNAS.
Как работает метод
- Связывание зондов: Образец клетки или ткани смешивают с короткими одноцепочечными последовательностями ДНК, которые подобраны для связывания с конкретными изучаемыми молекулами (например, с определённым белком).
- Сшивание зондов: К этим коротким ДНК-последовательностям добавляют ферменты, которые соединяют их, формируя более длинные ДНК-молекулы.
- Анализ соседства: С помощью ДНК-секвенирования анализируют вновь образованные молекулы, чтобы определить, какие именно фрагменты-«соседи» оказались рядом друг с другом.
- Воссоздание картины: На основе этой информации, как из пазла, восстанавливают расположение всех ДНК-последовательностей, а значит, и молекул, к которым они прикреплены.
«Это можно сравнить с игрой в рассадку гостей на свадьбе, где каждый получает записку, соответствующую человеку рядом. Имея все записки, можно восстановить план стола. В наших экспериментах записки — это фрагменты ДНК, а гости — молекулы, к которым они прикреплены», — поясняет профессор Бьёрн Хёгберг.
Преимущества и применение
- Высокая пропускная способность: Метод позволяет искать определённые молекулы в большом материале (целая коллекция клеток, образец ткани). Традиционная микроскопия, требующая изучения одного поля зрения за раз, в этом случае очень трудоёмка.
- Анализ микроокружения: Метод даёт возможность изучать, как непосредственное окружение влияет на жизнь клетки, в том числе на развитие заболеваний.
- Перспективы: Это инструмент для лучшего понимания биологических процессов и взаимодействия клеток, что может привести к более точной диагностике заболеваний.
«В долгосрочной перспективе этот инструмент может открыть возможности для более безопасной диагностики», — говорит Иэн Хоффекер, координатор исследования.