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摘要:为这一史无前例的观察打开了大门的...根据一项新的研究,活体细胞内部的DNA显微镜在六年的时间里得到了完善。将细胞群的光学成像图像(左)与用DNA显微镜观察的相同细胞群(右)进行比较。这些DNA标签之间的相互作用是关键。这些颜色表示每个细胞内DNA序列的类型。例如,在这项研究中,研究人员显示,DNA显微镜可以绘制出样本中单个人类癌细胞的位置。他们说,这些合成的DNA标签甚至可以帮助科学家绘制肿瘤细胞上抗体、受体和分子的位置。
看起来像是一个万花筒,上面撒着发光的冰激凌,或者是星云和20世纪80年代的舞会的交叉点,实际上更令人吃惊的是:对活细胞内DNA和RNA的确切位置的无拘束和详细的观察。
为这一史无前例的观察打开了大门的 ... 根据一项新的研究,活体细胞内部的DNA显微镜在六年的时间里得到了完善。
“DNA显微镜是一种全新的细胞可视化 ... ,它可以同时从单个样本中获取空间和遗传信息,”研究负责人Joshua Weinstein说,麻省理工学院博士后助理在一份声明中说。[看看这些惊人的超详细的果蝇大脑图像]
这项技术甚至可以让研究人员看到核苷酸的确切顺序,构成每个细胞内DNA的双螺旋和RNA的单链的“字母”。
这项新技术非常详细。将细胞群的光学成像图像(左)与用DNA显微镜观察的相同细胞群(右)进行比较。刻度杆=100微米。(Weinstein等人./细胞)“它将让我们看到遗传上独特的细胞——例如包括免疫系统、癌症或肠道在内的细胞——如何相互作用并产生复杂的多细胞生命,”Weinstein说,
在过去几十年里,研究人员开发了无数的工具来帮助他们从组织样本中收集分子数据。但是,将这项技术与空间数据配对的努力——让研究人员知道细胞内遗传物质的位置和排列方式——往往需要昂贵的专用机器。
研究人员说,新 ... 使这一过程更加容易。本质上,这种 ... 使用微小的标签——由定制的DNA序列组成,每个序列大约30个核苷酸长——这些标签可以锁定细胞中的每个DNA和RNA分子。然后,复制标记,直到单元格中有数百个标记的副本。研究人员说,当这些拷贝相互作用时,它们结合在一起,形成独特的DNA标签。
这些DNA标签之间的相互作用是关键。一旦研究人员收集到标记的生物分子并对其进行排序,他们就可以使用计算机算法解码并重建标记在细胞中的原始位置,从而创建样本的彩色编码虚拟图像。研究人员说,精确定位每个分子的位置类似于手机塔三角定位附近手机的位置。
这个样本中每个看起来像笑脸的点代表一个单独的手机。这些颜色表示每个细胞内DNA序列的类型。(Weinstein等人/细胞)这项技术可能有助于研究人员更好地了解不同类型的人类疾病。例如,在这项研究中,研究人员显示,DNA显微镜可以绘制出样本中单个人类癌细胞的位置。他们说,这些合成的DNA标签甚至可以帮助科学家绘制肿瘤细胞上抗体、受体和分子的位置。
“我们使用DNA的方式在数学上类似于光学显微镜中的光子,”温斯坦说这让我们可以把生物学想象成细胞看到的生物,而不是人眼看到的生物。
这项研究昨天(6月20日)发表在《细胞》杂志的网络版上。
微小而肮脏:让我们恶心的东西的图像:显微镜下的人体寄生虫照片:意大利鸡尾酒的惊人微观视图最初是发表在Live Science上。
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