Принципиально новые методы микроскопии появляются не так часто, но вот на днях ученые Медицинского института Говарда Хьюза (США) представили новый метод "визуализации" образцов тканей, который предоставляет сложную генетическую и биомолекулярную картину того, что происходит внутри отдельных клеток.
"Это совершенно новая категория микроскопии, - пояснил Авив Регев, один из изобретателей нового метода. - Это не просто новая техника, это способ делать то, что мы никогда раньше даже и не думали делать".
Информация о новом методе биологической визуализации была опубликована в журнале Cell.
Система "ДНК-микроскопии" не использует оптические компоненты, как того стоило ожидать. Вместо этого, для определения точного местоположения клеток и того, содержат ли они определенные молекулы или генетические последовательности, используется технологии химии в сочетании с секвенированием генома. По словам Регева, для получения полной картины клетки не требуется дорогостоящий микроскоп или большое количество дорогостоящего оборудования. Все, что нужно для начала - это образец и дозатор.
Ученые устанавливали образцы в реакционной камере и использовали метод баркодирования ДНК*, т.е. добавляли к образцу различные локусы** кода ДНК (не очень длинные участки ДНК), которые могут связываться с соответствующими молекулами РНК в образце, эффективно маркируя каждую из них. Затем добавляются химические вещества для создания копий каждой меченой молекулы, которые, в свою очередь, прилипают к участкам баркодов ДНК и растут наружу в больших количествах. Помеченные молекулы в итоге вступают в контакт друг с другом и связываются. Те молекулы, которые находятся ближе друг к другу, имеют тенденцию к более частым соединениям, и для измерения количества этих пар в образце может быть использован секвенсор ДНК. Затем компьютер может экстраполировать концентрации и, следовательно, местоположение каждой из меченых молекул.
С помощью ДНК-микроскопии ученые могут выстраивать картину клеток и одновременно накапливать огромное количество геномной информации, говорят разработчики технологии. "Это дает нам еще один слой биологии, который мы до сих пор не могли увидеть."
* Баркодирование ДНК — метод молекулярной идентификации, который позволяет по коротким генетическим маркерам в ДНК определять принадлежность организма к определённому таксону. Наиболее часто используемым локусом генетического баркодинга является участок митохондриального гена цитохромоксидазы I из примерно 600 пар нуклеотидов.
** Локус в генетике означает местоположение определённого гена на генетической или цитологической карте хромосомы. Вариант последовательности ДНК в данном локусе называется аллелью. Упорядоченный перечень локусов для какого-либо генома называется генетической картой.