Главные Новости
Владимир Зеленский Техно Кино Автоновости
Химический подход к визуализации клеток изнутри
Автор: Allnewsua.live

Команда исследователей из Института МакГоверна и Института Бродов Массачусетского технологического института и Гарварда разработала новую технику для картирования клеток. Подход, называемый ДНК-микроскопией, показывает, как биомолекулы, такие как ДНК и РНК, организуются в клетках и тканях, выявляя пространственную и молекулярную информацию, которая не легко доступна с помощью других методов микроскопии. ДНК-микроскопия также не требует специального оборудования, что позволяет обрабатывать большое количество образцов одновременно.

«ДНК-микроскопия - это совершенно новый способ визуализации клеток, которые одновременно собирают пространственную и генетическую информацию из одного образца», - говорит первый автор Джошуа Вайнштейн, сотрудник докторской диссертации в Институте Броуд. «Это позволит нам увидеть, как генетически уникальные клетки - например, клетки иммунной системы, рака или кишечника - взаимодействуют друг с другом и вызывают сложную многоклеточную жизнь».

Новая техника была описана в Cell. Авив Регев, член основного института и директор Клеточной обсерватории Клармана в Институте Броада и профессор биологии в Массачусетском технологическом институте, и Фен Чжан, член основного института в Институте Широких исследований, исследователь в Институте исследования мозга Макговерна при Массачусетском технологическом институте и Джеймс Патриция Пойтрас, профессор нейробиологии в Массачусетском технологическом институте, является соавтором Регев и Чжан также являются следователями Медицинского института Говарда Хьюза.

Эволюция биологической визуализации

В последние десятилетия исследователи разработали инструменты для сбора молекулярной информации из образцов тканей, данные, которые не могут быть получены с помощью светового или электронного микроскопа. Однако попытки связать эту молекулярную информацию с пространственными данными - чтобы увидеть, как она естественным образом размещается в образце, - часто бывают трудоемкими, с ограниченной масштабируемостью.



ДНК-микроскопия использует новый подход к объединению молекулярной информации с пространственными данными, используя саму ДНК в качестве инструмента.

Чтобы визуализировать образец ткани, исследователи сначала добавляют небольшие синтетические ДНК-метки, которые прикрепляются к молекулам генетического материала внутри клеток. Затем метки реплицируются, распространяются в «облаках» по клеткам и химически реагируют друг с другом, дополнительно комбинируя и создавая более уникальные ДНК-метки. Меченые биомолекулы собираются, секвенируются и вычислительно декодируются для восстановления их относительных положений и физического изображения образца.

Взаимодействия между этими ДНК-метками позволяют исследователям вычислять местоположения различных молекул - в некоторой степени аналогично вышкам сотовых телефонов, которые триангулируют местоположения различных сотовых телефонов в их окрестностях. Поскольку процесс требует только стандартных лабораторных инструментов, он эффективен и масштабируем.

В этом исследовании авторы демонстрируют способность молекулярно картировать расположение отдельных раковых клеток человека в образце путем мечения молекул РНК. По данным команды, ДНК-микроскопия может быть использована для картирования любой группы молекул, которые будут взаимодействовать с синтетическими метками ДНК, включая клеточные геномы, РНК или белки с ДНК-меченными антителами.

«ДНК-микроскопия дает нам микроскопическую информацию без микроскопической системы координат», - говорит Вайнштейн. «Мы использовали ДНК таким образом, который математически похож на фотоны в световой микроскопии. Это позволяет нам визуализировать биологию так, как ее видят клетки, а не как человеческий глаз. Мы рады использовать этот инструмент для расширения нашего понимания генетической и молекулярной сложности ».

Источник: MIT, написанный Карен Зуси




Читать также:

Рыба Капля
07-05-2018 11:12 1275