빛나는 아이스크림 뿌리가 달린 만화경이나 성운과 1980 년대 댄스 파티 사이의 십자가처럼 보이는 것은 실제로 더 놀라운 것입니다. 살아있는 세포 내부의 DNA와 RNA의 정확한 위치에 대한 완벽한 그림.
새로운 연구에 따르면 DNA 현미경으로 알려진 살아있는 세포 내부의이 전례없는 모습을위한 문을 여는 방법은 6 년에 걸쳐 완벽 해졌습니다.
MIT 브로드 연구소의 박사후 연구원 인 조슈아 와인 스타 인 (Joshua Weinstein)은“DNA 현미경은 단일 표본에서 동시에 공간 및 유전 정보를 동시에 포착하는 세포를 시각화하는 완전히 새로운 방법”이라고 밝혔다.
이 기술을 통해 연구원들은 각 세포 내에서 DNA의 이중 나선과 RNA의 단일 가닥을 구성하는 "문자"인 정확한 순서의 뉴클레오티드를 볼 수 있습니다.
바인 슈타인은“이는 면역계, 암 또는 장을 포함하는 유전자 고유 세포가 어떻게 상호 작용하고 복잡한 다세포 생명체를 만들어 내는지를 볼 수있게 해줄 것”이라고 말했다.
지난 수십 년 동안 연구자들은 조직 샘플에서 분자 데이터를 수집하는 데 도움이되는 무수한 도구를 개발했습니다. 그러나이 기술을 공간 데이터와 쌍을 이루려는 노력으로, 연구자들은 세포 내부의 유전 물질이 어디에 어떻게 배치되어 있는지 알 수 있도록 종종 비싸고 전문화 된 기계가 필요하다.
새로운 접근법은 프로세스를 훨씬 쉽게 만든다고 연구원들은 말했다. 본질적으로,이 방법은 세포의 모든 DNA와 RNA 분자에 걸리는 각각 약 30 개의 뉴클레오티드 길이의 맞춤형 DNA 서열로 만들어진 작은 태그를 사용합니다. 그런 다음 셀 내에 수백 개의 사본이있을 때까지 태그가 복제됩니다. 이 사본들은 서로 상호 작용할 때 고유 한 DNA 라벨을 결합하여 만들어 낸다고 연구원들은 말했다.
이 DNA 태그 사이의 상호 작용이 핵심입니다. 연구원들이 라벨이 붙은 생체 분자를 수집하고 시퀀싱 한 후에는 컴퓨터 알고리즘을 사용하여 셀에서 태그의 원래 위치를 해독하고 재구성하여 샘플의 색상으로 구분 된 가상 이미지를 만들 수 있습니다. 각 분자의 위치를 찾아내는 것은 휴대폰 타워가 근처의 휴대폰의 위치를 삼각 측량하는 것과 유사하다고 연구원들은 말했다.
이 기술은 연구자들이 다양한 종류의 인간 질병을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 연구에서 연구원들은 DNA 현미경이 시료에서 개별 인간 암 세포의 위치를 매핑 할 수 있음을 보여주었습니다. 이 합성 DNA 태그는 과학자들이 종양 세포에서 항체, 수용체 및 분자의 위치를 매핑하는 데 도움이 될 수 있다고 그들은 말했다.
와인 스타 인은“우리는 광학 현미경에서 광자와 수학적으로 유사한 방식으로 DNA를 사용했다. "이것은 인간의 눈이 아닌 세포가 보는 것처럼 생물학을 시각화 할 수있게합니다."
