Активность генов впервые визуализирована в тысячах клеток
Биологи из Цюрихского университета придумали, как визуализировать деятельность генов в клетках. Новый метод настолько эффективен, что впервые позволяют изучить тысячу генов параллельно десяти тысячам клеток человека.
Деятельность генов и пространственная организация получающихся в ее результате транскрипт-молекул очень сильно варьирует по разным клеткам, показало исследование. Когда клетки активируют ген, вырабатываются свойственные именно ему транскрипт-молекулы – они и делают выполняемую геном функцию доступной для клетки. Измерение активности генов – это вполне рутинная процедура, особенно в онкологии. Современные технологию определяют ее по количеству транскрипт-молекул – но не могут ни измерить большое их количество, ни изучить их пространственную организацию внутри одной клетки. А вот новейшая автоматизированная технология, разработанная под руководством профессора Лукаса Пелкманса (Lucas Pelkmans) позволяет параллельно замерять количество и пространственную организацию отдельных транскрипт-молекул в десяти тысячах клеток.
Метод, разработанный аспирантами Пелкманса Нико Баттиха (Nico Battich) и Томаса Штёгера (Thomas Stoeger) требует участия роботов, автоматизированного флуоресцентного микроскопа и суперкомпьютера. Робот закрашивает транскрипт-молекулы, изображения которых генерирует микроскоп. Потом изображения анализирует суперкомпьютер «Брутус» из Высшей технической школы Цюриха. Анализ полученных данных показал огромную степень вариабельности пространственной организаций транскрипт-молекул – внутри отдельных клеток и между клетками.
Данные исследования представлены в журнале Nature Methods.
На иллюстрациях: 1. Проба клеток HeLa, помеченных на предмет транскриптов различных генов. Различная окраска клеточек означает основным типам локализации мДНК.
2. Границы клеток окрашены в соответствии с отклонением в расстояниях между единичными XBP1 транскрипт-молекулами и ядром (белый – мало колебаний, темно-красный – много колебаний; зеленый – единичная молекула bDNA FISH, синий - ядро).
По материалам пресс-релиза Цюрихского университета.
Артём Космарский nauka21vek.ru