Платформа для геномных исследований расширяет использование метода визуализации ДНК в клетках

Исследователи из Каролинского института представили общедоступный ресурс, который ускорит использование методов FISH для изучения пространственной организации генома в клеточном ядре. Новая платформа, позволяющая проводить более экономичные анализы для исследовательских и диагностических лабораторий, описана в научном журнале Nature Communications.

Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) — мощный метод, разработанный в 1980-х годах, который использует флуоресцентные зонды для визуализации специфических локусов ДНК или целых хромосом под микроскопом. За последние три десятилетия ДНК FISH широко использовалась как в исследованиях, так и в диагностике.

Однако её применение было ограничено из-за сложного дизайна и необходимости получения больших количеств различных зондов (комплементарных последовательностей ДНК, конъюгированных с флуоресцентными красителями). Создание зондов, нацеленных на несколько интересующих геномных локусов, было сложной задачей для большинства лабораторий, в то время как коммерчески доступные зонды обычно ограничены несколькими локусами и очень дороги.

Чтобы решить эту проблему, исследователи из Каролинского института и SciLifeLab создали платформу под названием iFISH, которая позволяет генерировать сотни ДНК FISH зондов параллельно, простым и экономически эффективным способом.

Постоянно расширяющийся репозиторий

С помощью iFISH они создали большой репозиторий из более чем 400 зондов, нацеленных на все аутосомы человека и X-хромосому, который теперь постоянно расширяется. Помимо зондов, исследователи также создали базу данных оптимально спроектированных коротких последовательностей и набор инструментов для дизайна ДНК FISH зондов, к которым можно свободно получить доступ.

«Это своевременный ресурс, который позволит многим группам в области изучения трёхмерной архитектуры генома быстро получить доступ к ДНК FISH зондам практически для любого локуса в геноме человека и свободно использовать наши современные инструменты для дизайна зондов», — говорит Магда Бьенко, один из двух главных исследователей, руководивших работой.

Репозиторий не останется ограниченным только ДНК FISH зондами, а теперь расширяется, чтобы включить зонды для РНК FISH.

«Наша амбиция — масштабироваться и создать репозиторий зондов, нацеленных на каждый отдельный ген в геномах человека и мыши. Это будет бесценный ресурс для растущего сообщества исследователей, которые используют одноцепочечную РНК FISH в качестве вспомогательного метода для single-cell RNA-seq или пространственной транскриптомики», — говорит Никола Кроссетто, второй PI, участвовавший в исследовании.

Наука с открытым исходным кодом

«Мы считаем, что это отличный пример науки с открытым исходным кодом, которая облегчит использование технологий FISH не только в исследованиях, но и, потенциально, в диагностических лабораториях, особенно в странах с ограниченными ресурсами, где коммерческие FISH зонды очень трудно получить», — заключает Магда Бьенко.

Магда Бьенко и Никола Кроссетто являются доцентами кафедры медицинской биохимии и биофизики Каролинского института и SciLifeLab, где они возглавляют две исследовательские группы, тесно сотрудничающие в широкой теме архитектуры и хрупкости генома.