Nova DNA barva osvetli žive celice | 2020

Vsebina:

Anonim

Fluorescenčne madeže, ki osvetljujejo celično DNA, so priljubljeni pri slikanju v živih celicah, saj nam omogočajo, da sledimo ključnim biološkim procesom, kot je celična delitev. Vendar pa so trenutne DNA madeže same strupene ali zahtevajo vrste svetlobe (npr. Modro), ki lahko poškodujejo celice. V idealnem primeru bi se v varnejšem daleč rdečem spektru svetlobe aktivirala varna fluorescentna barva DNA.

Poleg tega številne DNA madeže niso združljive z mikroskopijo s super resolucijo, to je sodobna tehnika slikanja, ki lahko zajame slike celic z večjo ločljivostjo, kot jih omogočajo običajni mikroskopi. Zato je bio-slikovna skupnost čakala na madež DNK, ki kaže nizko toksičnost, deluje z daleč rdečo svetlobo in se lahko uporablja v superrezolucijski mikroskopiji.

DNA madež, ki počne vse

Laboratorij Kai Johnsson na EPFL je zdaj razvil DNA madež, ki klopi vse škatle. Znanstveniki so združili dve molekuli. Prva je fluorescenčna molekula (silicijev rodamin ali SiR), ki deluje v daljno rdečem spektru in je bila prej razvita v Johnsonovem laboratoriju. Druga je dobro znana DNA barva Hoechst (kemijsko ime je bisbenzimid). Kot rezultat, ekipa poimenovala novo DNA madež "SiR-Hoechst."

Novo barvilo deluje tako, da se veže na del vijačnice DNK, znano kot "manjši žleb". Ko je vezan, se vklopi in oddaja svetlo fluorescentno rdečo svetlobo. To je ogromna prednost, saj madež povzroča zelo malo hrupa - če ni našel svoje tarče, ostane "off". Še pomembneje je, da se SiR-Hoechst lahko veže na DNA, ne da bi to vplivalo na njegovo biološko funkcijo v celici. Ker imajo vse celice DNK, se lahko sonda uporablja v številnih vrstah, vrstah celic in tkivih.

Ker SiR-Hoechst deluje z daljinsko rdečo svetlobo, obstaja majhno tveganje za poškodbe celic. Poleg tega se lahko svetloba, ki jo oddaja, zlahka razlikuje od katere koli fluorescence ozadja živih celic.Te lastnosti dajejo SiR-Hoechstu jasno prednost pred drugimi DNA madeži: lahko varno ohrani visoko kakovostno barvanje v živih celicah več kot 24 ur, kar biologom omogoča identifikacijo posameznih celic v tkivu ali kulturi ali sledenje občutljivim procesom, kot je delitev celic. , v realnem času.

Kot dodaten bonus se lahko madež uporablja v slikanju v živih celicah s super resolucijo, ki utira pot za slikanje DNK v celicah in bioloških tkivih z izjemno ločljivostjo. Kot pravi Kai Johnsson: "Uvedba SiR-Hoechst-a prinaša bioimaganje bližje enemu od njegovih glavnih ciljev: opazovanje čudes narave, ne da bi jih motili."

Skupina se zdaj pripravlja na trženje SiR-Hoechst-a prek svojega podjetja EPFL Spirochrome. Podjetje že nekaj časa posluje, saj znanstveno skupnost oskrbuje z novo skupino fluorescentnih sond, ki lahko sliko citoskeleta v živih celicah razrešijo brez primere.