21 юни 2016 г.

Специалисти по генетика са разработили нова технология за визуализация на ДНК. С нейна помощ ще може да се изследват и най-малките структури в двойната спирала. Учените вече ще са в състояние да разберат какви ще са последиците от повреждането на ДНК  и как вътреклетъчните процеси влияят на активността на гените. Статия с резултатите от изследването е публикувана в списание Optica.

Методът се основава на техниката на едномолекулярната микроскопия, чрез която може да се визуализират отделни молекули за сметка на регистрирането на положението и ориентацията на частици от  флуоресцентни оцветители, закрепени за нишките на ДНК.

Нишките на ДНК са много дълги, но дебелината им е едва няколко нанометра. За да се получи нейно изображение се налага да се прибегне до хитрост. Може да се визуализира не самата ДНК, а излъчващи светлина флуоресцентни молекули, които са закрепени към нуклеиновата киселина. В същото време, ориентацията на молекулите позволява да се съди за вътрешната структура на нуклеиновите бази. До този момент обаче беше много трудно да се установи, как точно се ориентират самите оцветители.

За да решат този проблем, учените са използвали едномолекулярен микроскоп с електро-оптичен модулатор. Устройството променя поляризацията на лазерен лъч, чрез който се осветяват молекулите на оцветителя. Частиците, чиято ориентация съответства на ориентацията на колебанията на електромагнитната вълна на лъча, ще отразяват по-ярко светлината. Микроскопът заснема поредица от кадри, като всеки път променя поляризацията.  В резултат се получава картина, при която на едни от кадрите определени молекули светят по-ярко, а на други – по-слабо. Това се отнася само за онези частици оцветител, които са се закрепили за повърхността на ДНК, а свободните постоянно се въртят и поради това се визуализират просто като размито петно. Като цяло методът позволява да се получи контрастна снимка на двойната спирала на ДНК.

Изследователите са тествали технологията си с използването на интерскаларен оцветител, чиито молекули проникват до самите бази на ДНК. Едно изображение се получава с помощта на 300 000 частици флуоресцентно вещество и 30 000 кадъра, заснети в продължение на около 13 минути.


0 коментара:

Публикуване на коментар