Исследователи разработали новую улучшенную технологию визуализации ДНК, которая может исследовать структуру отдельных нитей ДНК на наноуровне. Об этом 16 июня сообщило The Optical Society.
Патологические изменения в ДНК становятся причинами многих заболеваний. Новый метод, основанный на одномолекулярной микроскопии, поможет учёным вовремя выявить повреждения ДНК и понять, как клеточные процессы влияют на экспрессию генов.
Руководитель исследования, Уильям Мернер из Стэндфордского университета в США, в 2014 году получил Нобелевскую премию за создание флуоресцентного микроскопа, позволяющего изучать взаимодействия между белками, ДНК и РНК. До этого времени разрешение оптических микроскопов было ограничено длиной волны света. Увидеть объекты размером менее 200 нанометров (минимальной длины волны ближнего ультрафиолетового излучения) было возможно только при помощи неоптических методов, например электронной микроскопии, однако эти методы имеют свои ограничения, в частности, не позволяют работать с целыми и тем более живыми клетками.
Новый метод, подробно
описанный в журнале Optica, позволяет получать изображения сверхвысокого разрешения и измерять ориентацию тысячи одиночных молекул флуоресцентного красителя, прикрепленных к нити ДНК. В работе исследователи продемонстрировали пространственное разрешение около 25 нм и измерения ориентации одной молекулы с точностью около 5 градусов. Они также измеряли вращательные динамику одностенных молекул с точностью около 20 градусов.
«Представьте двуглавые стрелки, которые показывают направление молекул вдоль ДНК, – сказал Уильям Мернер. – Эта информация позволяет получить представление о локальной структуре ДНК. Без информации о направлении молекул мы бы получили размытое пятно».
Новый метод поможет улучшить возможности ДНК диагностики в медицине.
