Новый метод для точного подсчёта молекул

Исследователи из Каролинского института (Швеция) разработали новый метод подсчёта молекул. Количественное определение различных видов молекул РНК и ДНК — фундаментальная задача молекулярной биологии, так как эти молекулы хранят и передают генетическую информацию в клетках. Усовершенствованные методы измерения критически важны для понимания как нормальных, так и раковых клеток.

Обнаружение отдельных малых молекул в сложной смеси очень затруднительно. Поэтому сигнал обычно сначала усиливают, создавая множество копий каждой молекулы. К сожалению, копирование усложняет отслеживание точного числа исходных молекул, так как после процесса практически невозможно определить, сколько раз была скопирована каждая исходная молекула — все копии одного типа неотличимы друг от друга.

В статье, опубликованной в журнале Nature Methods, исследователи представили метод, в котором молекулы сначала искусственно делают различными так, что копии, созданные из разных исходных молекул, можно впоследствии различить. Затем молекулы можно эффективно подсчитать с помощью новых высокопроизводительных секвенаторов, способных параллельно считывать миллионы коротких участков ДНК. Идея метода удивительно проста, но он позволяет подсчитывать абсолютное количество молекул в образце клеток, в то время как многие современные методы могут измерять только относительные различия между образцами.

Группа профессора Юсси Тайпале применила новый метод для одновременного подсчёта тысяч различных типов матричных РНК (mRNA), присутствующих в клетках. Метод оказался точнее общепринятого. Эффективный и надёжный подсчёт молекул mRNA важен, так как их количество показывает, какие гены активны в исследуемых клетках. Группа профессора Тайпале изучает регуляцию роста клеток и стремится понять не только активные гены в нормальных клетках, но и гены, аномально активированные в раковых клетках.

Новый метод был разработан в результате сотрудничества групп Юсси Тайпале и Стена Линнарссона в Каролинском институте. Метод особенно подходит для подсчёта молекул из малого числа клеток. Стен Линнарссон планирует применить его для подсчёта молекул из одной клетки — очень сложная и перспективная задача. Принцип нового метода также можно использовать для улучшения других важных методов измерения и для разработки технологий, позволяющих более точно секвенировать геномы раковых клеток и различных организмов.