به گزارش خبرگزاری بازتاب آنلاین، محققان مشتاقانه منتظر استفاده از تکنیک میکروسکوپی جدیدی هستند که می تواند به طور همزمان DNA سلول را توالی یابی کند و محل پروتئین های آن را با وضوح بالا مشخص کند، بدون اینکه نیازی به ایجاد اختلال در سلول و استخراج محتویات آن باشد. تصویربرداری از DNA و پروتئین ها در داخل سلول های دست نخورده اطلاعات ارزشمندی در مورد نحوه کار این مولکول ها با هم فراهم می کند.
توسعه دهندگان این روش در گذشته از آن برای بررسی اثرات پیری بر تعامل پروتئین های هسته ای با کروموزوم ها استفاده کرده اند. آنها دریافتند که تغییرات در این پروتئین ها با افزایش سن می تواند منجر به سرکوب فعالیت ژن شود.
آنکور شارما، زیست شناس سرطان در موسسه تحقیقات پزشکی گاروان در سیدنی استرالیا، که در این تحقیق شرکت نداشت اما علاقه مند به استفاده از این روش برای مطالعه سلول های سرطانی است، این مقاله را در بستر اجتماعی “بسیار چشمگیر” توصیف کرد. به این روش .,. توالی یابی ژنومی درجهاین به عنوان یک پیش چاپ در bioRxiv در 26 سپتامبر منتشر شد و هنوز به طور رسمی مورد بررسی قرار نگرفته است.
بسته بندی DNA
این روش به ویژه برای محققانی مفید است که در مورد چگونگی بسته بندی DNA در اطراف پروتئین ها، سازماندهی هسته های سلولی و اینکه چگونه مکان ژن ها در این سازمان می تواند بر فعالیت آنها تأثیر بگذارد، مفید است. جیسون بوئنوسترو، متخصص ژنتیک در دانشگاه هاروارد و یکی یکی از نویسندگان این پیش چاپ اظهار داشت: ما می توانیم DNA را به عنوان یک توالی خطی از اطلاعات در نظر بگیریم که باید فشرده و در یک هسته سلولی به اندازه 5 میکرون سازماندهی شود. اطلاعات زیادی در مورد نحوه عملکرد این فشرده سازی وجود دارد.
برای به دست آوردن این اطلاعات، Buenrostro و همکارانش دو روش موجود را ترکیب کردند که در آن یک آنزیم خاص همراه با یک سری اجزای DNA نشاندار شده با فلورسنت به سلول وارد می شود، به طوری که این اجزا به صورت متوالی در رشته های جدید DNA جمع می شوند. با خواندن توالی این تگ های فلورسنت، محققان می توانند ترتیب قسمت هایی از ژنوم را تعیین کنند.
محققان مدت‌هاست که می‌دانستند چگونه پروتئین‌ها را با برچسب‌های ویژه برای ردیابی مکان آنها علامت‌گذاری کنند، اما وضوح یک میکروسکوپ نوری توسط طول موج نور محدود می‌شود و تشخیص مولکول‌های نزدیک به هم را دشوار می‌کند. این محدودیتی است که به ویژه در علم مشکل ساز است. محیط های باریک هسته.
تیم Buenostro از تکنیکی به نام میکروسکوپ انبساطی استفاده کرد. در این تکنیک از ژلی استفاده می‌شود که مانند پوشک‌های یکبار مصرف، با جذب آب به داخل سلول‌ها نفوذ کرده و متورم می‌شود. همانطور که ژل منبسط می شود، مولکول ها از هم دورتر می شوند و شناسایی آنها آسان تر می شود. ترکیب این دو روش به تیم Buenostro اجازه داد تا تعاملات بین پروتئین ها و ژن ها را در سلول های بیماران مبتلا به سندرم پیری زودرس هاچینسون-گیلفورد مطالعه کنند.
این بیماری ناشی از جهش در پروتئین های لامین است که به طور معمول در مرز هسته سلول یافت می شود. محققان تایید کرده‌اند که در افراد مبتلا به این سندرم، لامین‌های غیرطبیعی به هسته نفوذ می‌کنند و ساختار کروموزوم‌ها را تغییر می‌دهند و فعالیت ژن را سرکوب می‌کنند. همچنین در سلول های پوست اهداکننده 92 ساله ای که این سندرم را نداشت مشاهده شد.
معدن طلای دانش
توالی یابی ژنوم درجا یکی این جدیدترین روش از یک سری تکنیک است که به محققان امکان می دهد داده های بیشتری را از سلول های فردی جمع آوری کنند. تیری وث، ژنتیک دان KU Leuven در بلژیک می گوید هدف نهایی ایجاد روشی برای شناسایی تقریباً هر پروتئین یا متابولیت موجود در یک سلول است.
در حال حاضر، Voth و تیم او در حال بررسی این هستند که آیا این روش می تواند در مطالعات جنینی مورد استفاده قرار گیرد، که شامل بررسی چگونگی مقابله سلول های جنینی با تعداد مختلف کروموزوم است.
کلی راجرز، که میکروسکوپ پیشرفته را در موسسه تحقیقات پزشکی والتر و الیزا هال در ملبورن مطالعه می کند، معتقد است که این تکنیک به مهارت بالایی نیاز دارد و تعداد کمی از محققان در حال حاضر قادر به استفاده از آن هستند: مطمئناً این کار دشوار به نظر می رسد. و پیچیده است.
راجرز معتقد است که بسیاری از همکارانش ممکن است علاقه مند به استفاده از این روش باشند، و خاطرنشان می کند که با گذشت زمان تجاری سازی پروتکل ها آسان تر می شود و طیف وسیع تری از دانشمندان از این روش استفاده می کنند. به نظر می رسد محدودیت خاصی برای آنچه می توانیم به دست آوریم وجود ندارد.