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Los investigadores desarrollan nueva técnica a las poblaciones de la célula de la imagen y a los contenidos genéticos

Los investigadores han subido con una nueva manera a las poblaciones de la célula de la imagen y a sus contenidos genéticos. Su estudio, el 20 de junio que aparece en la célula del gorrón, describe cómo una técnica llamó ayudas de la microscopia de la DNA ilumina la organización espacial del material genético dentro de las células y de los tejidos sin el equipo óptico especializado, costoso. Usando solamente la muestra sí mismo más los reactivos entregados con las pipetas, la microscopia de la DNA incita a un espécimen ofrecer la información espacial sobre sí mismo como parte de una reacción química--los productos cuyo puede ser leído ordenando de la DNA.

Los investigadores desarrollan nueva técnica a las poblaciones de la célula de la imagen y a los contenidos genéticos
Esta imagen muestra una visualización de los datos ofrecidos por la microscopia de la DNA, que tiene una resolución comparable a la proyección de imagen óptica. Haber: Weinstein y otros.

Si la microscopia liviana se puede comparar a tomar las fotografías de una ciudad de un satélite que está en órbita, la microscopia de la DNA es como viajar a esa ciudad en el nivel de la calle, dice el co-autor Joshua Weinstein, un socio postdoctoral en el instituto amplio de Harvard y el MIT.

Weinstein, el biólogo de cómputo y de los sistemas Aviv Regev, y el biólogo Feng Zhang (@zhangf) del neurólogo y molecular han utilizado microscopia de la DNA a las variedades de células humanas del cáncer de la imagen. Su meta está a la imagen estira exacto de largo de las series altamente variables del gen encontradas en las mutaciones del cáncer, receptores inmunes, genes de la inmunoglobulina, y más.

Entendiendo cómo las células interactivas el uno con el otro son críticas para avance la investigación biológica y tratamientos clínicos. A pesar de progreso en el perfilado de los componentes moleculares de las células, espacial la correspondencia de estos componentes sigue siendo máquina intensiva, confiando en microscopia liviana o cortando y disecando.

Para entender cómo los trabajos de la microscopia de la DNA, se imaginan el construir de un mapa de ciudades en los Estados Unidos basados en señales de radio entre las torres de radio. Incluso si la torre de radio de cada ciudad silba como una bala solamente a sus vecinos más cercanos, los algoritmos pueden compilar estos datos incompletos, imprecisos en un mapa exacto.

En microscopia de la DNA, una reacción química marca segmentos con etiqueta cortos de identificadores moleculares únicos llamados DNA (UMIs). El UMIs es las torres de radio, y las señales de radio son nubes de las copias de UMIs que siguen la física de la difusión.

Los gracias al UMIs, la muestra que es estudiada ahora se puntean con los puntos químicamente discretos. La búsqueda de las colisiones entre las nubes de UMIs copia--con cada colisión escrita en productos de la serie de la DNA como reacción química--permite que los investigadores estrechen la incertidumbre de las posiciones originales de UMI. La imagen resultante es dos o genético detallados gráficos tridimensionales de posiciones moleculares en espacio físico.

El gráfico representa cientos de miles de dimensiones dictado por el número de moléculas con las cuales las moléculas marcadas con etiqueta puedan comunicar plausible.

Una reacción química dentro del espécimen codifica la información en la DNA de la cual un algoritmo puede decodificar las posiciones relativas de moléculas sin la necesidad conocer por adelantado identidad de la célula o la naturaleza de la variación genética,”

Co-author a Joshua Weinstein, socio postdoctoral en el instituto amplio de Harvard y MIT

La debilidad de la microscopia de la DNA está resolviendo espacios vacíos, tales como entrehierros grandes entre dos células chapadas en un plato. Si esto puede ser dirigida, los investigadores esperan a exploran más completo las estructuras espaciales minúsculas en el mundo biológico, revelando las capas de información que se podrían ocultar por los límites de proyección de imagen óptica y electrón-basada.

“Creemos que los usos más emocionantes de esta tecnología están en las áreas de la biología en las cuales las mutaciones, el ARN que corrige, y otras formas de la variación del nucleótido-nivel trabajan de común acuerdo dentro del organismo a los resultados de la producción o a la enfermedad fisiológicos de la causa,” Weinstein dicen. Los ejemplos incluyen la comprensión de cómo el sistema inmune se convierte, de cómo el sistema nervioso está alambrado, y cómo las mutaciones genéticas están presentes en tumores y afectan a sus acciones recíprocas con otras células, incluyendo las células inmunes.

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