Forskere ved University of Illinois har utviklet en enkel og økonomisk teknikk for avbildning og kartlegging bananflue kromosomer.
Denne nye tilnærmingen vil gjøre dem i stand til å konstruere den første nøyaktige kart over kromosomer og lokke fram skjulte hemmeligheter i sine striper.
Deres arbeid vises på nettet kan 6 i forkant av publisering i tidsskriftet Nature Metoder.
Fruktfluer er godt egnet for kromosom studier fordi noen av sine celler inneholder gigantiske, "polytene" kromosomer, hver bygd opp av mer enn 1000 parallelle kopier av DNA-trådene. Når flekkete, kondensert, mørke striper og lettere regioner (interbands) gir kromosomene en stripete utseende.
I mer enn 70 år, har cytogeneticists brukt et håndtegnet kart over bånd bananflue polytene kromosomer, med form og plassering av disse strukturene bare vagt avgrenset. Dette kartet, først publisert i 1935, og generasjoner av lys og elektron mikrografer har gitt et upresist guide til kromosomene.
Tradisjonelle metoder av kromosom forberedelse har begrenset nytteverdi for de som håper å sortere ut hvordan band og interbands forholder seg til den underliggende genetiske sekvensen, sa celle-og utviklingsbiologi forskning spesialist Dmitri Novikov, som utviklet den nye teknikken. Genomet av frukten fly, Drosophila melanogaster, ble sekvensert i 2000, og likevel dens forhold til kromosom struktur er fortsatt uklart.
"Siden vi ønsker å vite hvilke gener som er involvert i utviklingen av ulike strukturer i levende systemer, er dette den første strukturen å se på," Novikov sa. "Dette er utgangspunktet: utseendet av genene selv."
Celle-og utviklingsbiologi professor og etterforskningslederen Andrew S. Belmont og besøke forsker Igor Kireev, av Moscow State University, er medforfattere på papiret. Belmont er i U. av I. Institutt for Genomisk biologi og Senter for Biofysikk og Computational Biology.
Nåværende metoder for å forberede polytene celler for visning under et lysmikroskop innebære å bruke en tommelfinger, blyant, pinsett eller annet instrument til å manøvrere og trykk cellene mellom et glass dekkglass og skyv. Bare om lag 10 prosent av lysbildene behandlet på denne måten gi brukbare bilder, og selv de sjelden tilbyr skarpe strukturelle detaljer, sa Novikov.
Den nye tilnærmingen har to komponenter: bruk av mekaniske innretninger for å spre og flat cellene, og anvendelse av databasert bildebehandling å analysere hundrevis av eksempler på det samme kromosomer. Med så mange skarpe bilder å analysere, kan maskinen algoritmer nøyaktig beregne antall, form og plassering av kromosom band.