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Os pesquisadores desenvolvem a técnica nova às populações da pilha da imagem e aos índices genéticos

Os pesquisadores vieram acima com uma maneira nova às populações da pilha da imagem e a seus índices genéticos. Seu estudo, o 20 de junho aparecendo na pilha do jornal, descreve como uma técnica chamou ajudas da microscopia do ADN ilumina a organização espacial do material genético dentro das pilhas e dos tecidos sem equipamento óptico especializado, caro. Usando somente a amostra própria mais os reagentes entregados com pipeta, a microscopia do ADN alerta um espécime fornecer a informação espacial sobre se como parte de uma reacção química--os produtos de que pode ser lido para fora arranjar em seqüência do ADN.

Os pesquisadores desenvolvem a técnica nova às populações da pilha da imagem e aos índices genéticos
Esta imagem mostra um visualização dos dados fornecidos pela microscopia do ADN, que tem uma definição comparável à imagem lactente óptica. Crédito: Weinstein e outros.

Se a fotomicroscopia pode ser comparada a tomar fotografias de uma cidade de um satélite de órbita, a microscopia do ADN é como a visita dessa cidade a nível da rua, diz o co-autor Joshua Weinstein, um associado pos-doctoral no instituto largo de Harvard e o MIT.

Weinstein, o biólogo Aviv Regev computacional e dos sistemas, e o biólogo Feng Zhang do neurocientista e o molecular (@zhangf) usaram a microscopia do ADN às linha celular humanas do cancro da imagem. Seu objetivo é exactamente à imagem estica por muito tempo das seqüências altamente variáveis do gene encontradas em mutações do cancro, receptors imunes, genes da imunoglobulina, e mais.

Compreendendo como as pilhas interactivas são um com o outro críticas para avançar a pesquisa biológica e tratamentos clínicos. Apesar do progresso em perfilar os componentes moleculars das pilhas, espacial traçar estes componentes é ainda máquina intensiva, confiando na fotomicroscopia ou cortando e dissecando.

Para compreender como os trabalhos da microscopia do ADN, imaginam construir um mapa das cidades nos Estados Unidos baseados nos sinais de rádio entre as torres de rádio. Mesmo se a torre de rádio de cada cidade sibila somente seus vizinhos mais próximos, os algoritmos podem compilar estes dados incompletos, imprecisas em um mapa exacto.

Na microscopia do ADN, uma reacção química etiqueta segmentos curtos de identificadores moleculars originais chamados ADN (UMIs). O UMIs é as torres de rádio, e os sinais de rádio são nuvens das cópias de UMIs que seguem a física da difusão.

Os agradecimentos ao UMIs, a amostra que está sendo estudada são pontilhados agora com pontos quimicamente discretos. Seguir as colisões entre nuvens de UMIs copia--com cada colisão escrita em produtos da seqüência do ADN como uma reacção química--permite que os pesquisadores reduzam a incerteza de posições originais de UMI. A imagem resultante é uns dois ou lotes genetically detalhados tridimensionais de posições moleculars no espaço físico.

O lote representa centenas de milhares de dimensões ditado pelo número de moléculas com que as moléculas etiquetadas podem plausìvel se comunicar.

Uma reacção química dentro do espécime codifica a informação no ADN de que um algoritmo pode descodificar as posições relativas das moléculas sem precisar de conhecer adiantado a identidade da pilha ou a natureza da variação genética,”

Co-author Joshua Weinstein, associado pos-doctoral no instituto largo de Harvard e MIT

A fraqueza da microscopia do ADN está resolvendo espaços vazios, tais como grandes diferenças entre duas pilhas chapeadas em um prato. Se isto pode ser endereçado, os pesquisadores esperam a exploram mais inteiramente estruturas espaciais minúsculos no mundo biológico, revelando as camadas de informação que poderiam ser escondidas pelos limites de imagem lactente óptica e elétron-baseada.

“Nós acreditamos que as aplicações as mais emocionantes desta tecnologia estão nas áreas da biologia em que as mutações, o RNA que editam, e outros formulários da variação do nucleotide-nível trabalham em conjunto dentro do organismo aos resultados fisiológicos do produto ou à doença da causa,” Weinstein dizem. Os exemplos incluem a compreensão de como o sistema imunitário se torna, como o sistema nervoso é prendido, e como as mutações genéticas estam presente nos tumores e afectam suas interacções com outras pilhas, incluindo pilhas imunes.

Source:
Journal reference:

Weinstein, J.A. et al. (2019) DNA Microscopy: Optics-free Spatio-genetic Imaging by a Stand-Alone Chemical Reaction. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.019