Здоровые людские клеточки могут единовременно запускать до 10 тыщ генов для воплощения нужных клеточных реакций. При всем этом может производиться от пары штук до пары тыщ копий рабочих генов, так именуемых матричных РНК (мРНК). Они все имеют серьезное стратегическое размещение, от которого зависит процесс регуляции роста и развития клеток и тканей.
Ранее исследователи могли перемолоть клеточки, чтоб составить всего только каталог РНК, которые в ней находятся либо применять флуоресцентные маркеры для отслеживания экспрессии менее чем 30 РНК. К огорчению, эти методы не дают способности сделать полную картину действий, происходящих снутри клеточки, не разрешают выяснить, в которой конкретно её части любая из РНК дислоцируется, также каковой набор функций той либо другой молекулы.
И вот сейчас команда учёных из Института Висса при Гарвардском институте (Wyss Institute) и Гарвардской мед школы (HMS) в сотрудничестве с Институтом наук о мозге Аллена (Allen Institute for Brain Science) разработала новейший способ, благодаря которому можно найти четкое положение тыщ матричных и остальных РНК в живой клеточке. Причём параллельно происходит определение последовательности нуклеотидов РНК (секвенирование), которое даёт информацию о том, что конкретно делает данная определенная молекула.
Учёные обрабатывали клеточки хим веществами, которые дозволяли зафиксировать тыщи РНК на своём месте. Потом исследователи пользовались технологией полони-секвенирования, а конкретно флуоресцентным секвенированием РНК «на месте» (FISSEQ), которая была разработана одним из создателей работы медиком Джорджем Чёрчем (George Church).
При помощи особых ферментов на базе каждой РНК было выстроено множество соответственных ей реплик ДНК. Эти высказывания оставались рядом с тем местом, где были произведены и объединялись вместе в крошечные наношарики. Для того чтоб точно найти положение каждого из их, было нужно отдать им неповторимые «адреса».
Тут к работе подключились доктор Че Хук Ли (Je Hyuk Lee) и аспирант Эван Догерти (Evan Daugharthy).
Молекулярные биологи добавляли в клеточки четыре флуоресцентных красителя, любой из которых соответствовал одному из четырёх нуклеотидов, составляющих цепочку ДНК. По расположению этих молекулярных «лампочек» исследователи определяли последовательность из 30 нуклеотидов, которых было довольно для сотворения типичного паспорта начальной РНК.
В итоге при помощи электронного микроскопа учёные получили возможность практически рассмотреть «с высоты птичьего полёта» дислокацию 8742 генов сразу, о чём они сказали в статье, размещенной в журнальчике Science.
Как сообщается в пресс-релизе Института Висса, для тестирования собственного способа исследователи сделали в чашечке Петри имитацию раны и проследили дальнейшую миграцию и взаимодействие клеток. Оказалось, что на краю разрыва работают 12 из 6880 генов, активность которых или еще больше, или еще меньше, чем в тех клеточках, которые не участвуют в процессе «заживления». Опыт наглядно показал, что таковым методом можно найти новейшие маркеры поражённой ткани, также новейшие мишени для направленной молекулярной терапии.
Разработанный способ имеет огромное значение для развития молекулярной биологии. Учёные надеются, что он поможет осознать, как конкретно работает здоровая клеточка и что становится предпосылкой развития различных заболеваний. А именно, при помощи FISSEQ исследователи надеются разобраться в причинах появления раковых болезней и отыскать метод их диагностирования на ранешних стадиях. По мнению профессионалов, ключом к успеху тут станет осознание устройств конфигураций во внутриклеточных и межклеточных взаимодействиях.
Не считая этого учёные рассчитывают узреть, каким образом происходят трансформации в тканях в процессе эмбрионального развития и планируют выстроить трёхмерную карту нейронов мозга.
