Tas izskatās kā spīdošas uz saldējuma uzkaisītas saldumu drumslas vai disko bumbas gaismas, tomēr patiesībā tas ir kas daudz iespaidīgāks - neierobežots un detalizēts attēls ar precīzu DNS un RNS atrašanās vietu dzīvā šūnā. “Metode, kas pavērusi ceļu šim bezprecedenta ieskatam dzīvās šūnās, tiek dēvēta par DNS mikroskopiju, un tā tika izstrādāta un attīstīta sešu gadu periodā,” teikts nesen veiktā pētījumā.
“DNS mikroskopija ir pilnīgi jauns šūnu vizualizēšanas veids, kas vienlaikus ietver gan telpas, gan ģenētisko informāciju no vienas šūnas,” norāda pētījuma vadošais autors, Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta Brouda institūta līdzstrādnieks Džošua Veinsteins.
Šī tehnika ļauj pētniekiem katrā šūnā precīzi redzēt, kādā secībā izvietoti nukleotīdi - “burti”, kas veido DNS dubulto spirāli un RNS atsevišķo dzīslu.
“Tā mums ļauj redzēt, kā ģenētiski unikālas šūnas (tās, kas veido, piemēram, imūnsistēmu, vēzi, zarnu mikrofloru) mijiedarbojas viena ar otru un rada pamatu sarežģītai daudzšūnu dzīvībai,” norādīja Veinsteins.
Šī metode izmanto pavedienus, ko veido individuālas DNS sekvences, kas katra ir aptuveni 30 nukleotīdus gara un kas ir pievienotas katrai DNS un RNS molekulai šūnā.
Šie pavedieni atkārtojas, līdz vienā šūnā ir simtiem to kopiju. Šiem pavedieniem mijiedarbojoties, tie savienojas un veido unikālu DNS marķējumu.
Mijiedarbība starp šiem DNS pavedieniem ir izšķiroša. Kad pētnieki ir apkopojuši marķētās biomolekulas un sekvencējuši tās, viņi var izmantot datoralgoritmu, lai dekodētu un rekonstruētu pavediena sākotnējo pozīciju šūnā, radot parauga virtuālu, ar krāsām iezīmētu attēlu.
Šī metode var ļaut pētniekiem labāk izprast dažādus cilvēka slimību veidus. Pētījuma gaitā zinātnieki parādīja, ka DNS mikroskopija var iezīmēt atsevišķas cilvēka vēža šūnas.