Оно што изгледа као калеидоскоп блиставог сладоледа или криж између маглице и плесне забаве из 1980-их година заправо је нешто још запањујуће: несметан и детаљан приказ тачних локација ДНК и РНК унутар живе ћелије.
Метода која је отворила врата за тај невиђени поглед унутар живих ћелија - познатих као ДНК микроскопија - усавршена је током шест година, показало је ново истраживање.
"ДНК микроскопија је потпуно нов начин визуелизације ћелија који истовремено узима и просторне и генетске информације из једног узорка," рекао је у изјави главни истраживач Јосхуа Веинстеин, постдокторски сарадник са широког института МИТ.
Ова техника чак омогућава истраживачима да тачно утврде редослед нуклеотида, "слова" која чине двоструку хеликсу ДНК и појединачни ланац РНА, унутар сваке ћелије.
"Омогућиће нам да видимо како генетски јединствене ћелије - оне које садрже, на пример, имунолошки систем, рак или црева - међусобно делују и створити сложени вишећелијски живот", рекао је Веинстеин.
Током последњих неколико деценија, истраживачи су развили безброј алата који им помажу у прикупљању молекуларних података из узорака ткива. Али напори да се ова технологија удружи са просторним подацима - како би истраживачи знали где и како је уређен генетски материјал - често укључују скупе и специјализоване машине.
Нови приступ знатно олакшава процес, рекли су истраживачи. У основи, метода користи сићушне тагове - начињене од прилагођених низова ДНК, дужине око 30 нуклеотида - који се прикаче на сваки молекул ДНК и РНК у ћелији. Затим се ознаке реплицирају док у ћелији нема стотина копија. Док ове копије међусобно делују, оне се комбинују и праве јединствене ознаке ДНК, рекли су истраживачи.
Интеракције између ових ДНК тагова су кључне. Једном када истраживачи сакупе обележене биомолекуле и редоследе их, они могу да користе компјутерски алгоритам за декодирање и реконструкцију оригиналних положаја тагова у ћелији, стварајући обојену виртуелну слику узорка. Утврђивање локације сваког молекула слично је начину на који кула мобитела трокутира локације оближњих мобитела, рекли су истраживачи.
Ова техника може помоћи истраживачима да боље разумеју различите врсте људских болести. На пример, у студији су истраживачи показали да ДНК микроскопијом могу да мапирају локације појединих ћелија рака човека у узорку. Те ознаке синтетичке ДНК могу чак помоћи научницима да пресликају локације антитела, рецептора и молекула на ћелијама тумора, рекли су.
"Користили смо ДНК на начин који је математички сличан фотонима у светлосној микроскопији," рекао је Веинстеин. "Ово нам омогућава да визуелно представимо биологију онако како ћелије то виде, а не онако како то чини људско око."
