近日，瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員與芬蘭阿爾托大學的同事們開發(fā)了一種新方法，實現(xiàn)了在細胞或組織樣本中創(chuàng)建分子圖像。這種方法是基于DNA片段的使用，因此被稱為DNA顯微鏡。相關(guān)研究發(fā)表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。
該項新方法主要分為兩個階段：第一階段,研究人員將細胞或組織樣本與短鏈序列的單鏈DNA混合，選擇附著于將要研究的特定分子。如果它涉及將要研究的特定蛋白質(zhì)，則使用與該特定蛋白質(zhì)結(jié)合的小DNA片段。第二階段，酶被送入短DNA序列以連接并形成DNA分子。
隨后，研究人員對這些新形成的DNA分子進行DNA測序分析，可以準確地看到哪些DNA片段彼此相鄰。根據(jù)這些信息，就能做出一個類似“拼圖”的設(shè)計——顯示所有的DNA序列相互如何連接。
由于DNA序列與所表示的分子相連，因此可以了解它們的數(shù)量有多豐富以及它們在細胞中的位置。研究人員現(xiàn)在發(fā)布的是一個數(shù)學模型，可以計算出這些信息，并根據(jù)這些信息創(chuàng)建圖像。
“你可以把它比作婚禮上的餐桌游戲，每個客人都會被安排到合適的席位，例如親戚桌、朋友桌……如果你符合這一席位的所有特征，那你就有了恰當餐桌的位置。在我們的實驗中， DNA片段代表了餐桌，片段附著的分子便是嘉賓。“卡羅林斯卡醫(yī)學院醫(yī)學生物化學和生物物理系教授BjörnHögberg說。
DNA顯微鏡方法的優(yōu)勢在于，它可以在更大的材料中搜索特定的分子，例如全細胞集合或組織樣本。用傳統(tǒng)的顯微鏡，一次只能觀察一個區(qū)域，非常耗時。但是用DNA顯微鏡檢查就解決了這些困擾，它可以篩選某些分子并檢查它們的頻率。
另外，這種方法還能看出直接環(huán)境在細胞生命中扮演的角色，即微環(huán)境如何影響可能的疾病發(fā)展——在談到DNA顯微鏡時，僅提到幾個可能有用的領(lǐng)域中的兩個。
“這是一個可以用來更好地理解生物學如何工作以及細胞如何協(xié)同工作的工具。這些知識可以讓我們更好地了解不同疾病的發(fā)展方式。從長遠來看，這個工具也為更安全的診斷提供了機會，“卡羅林斯卡醫(yī)學院醫(yī)學生物化學和生物物理系BjörnHögberg研究小組的研究員兼研究協(xié)調(diào)員Ian Hoffecker說。
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