Chế tạo thành công kính hiển vi chụp được DNA

Với loại kính hiển vi DNA này, theo các nhà khoa học chúng ta có thể thấy chi tiết về vị trí chính xác của DNA và RNA trong một tế bào sống.

Theo Live Science thì các nhà khoa học tại Đại học MIT đã phải mất tới 6 năm để hoàn thiện kính hiển vi DNA này.

"Kính hiển vi DNA là một cách hoàn toàn mới để hình dung các tế bào, nắm bắt đồng thời cả thông tin không gian và di truyền từ một mẫu vật", Joshua Weinstein, nghiên cứu viên tại Viện nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học MIT, cho biết.

Trước đây việc chụp hình các tế bào rất đắt tiền và cần những máy móc rất hiện đại nhưng không cho ra kết quả như ý. Tuy nhiên với phương pháp mới thì việc này dễ dàng hơn rất nhiều. Cụ thể, các nhà khoa học sử dụng các thẻ nhỏ - được tạo ra từ các chuỗi DNA tùy chỉnh, mỗi chuỗi dài khoảng 30 nucleotide - bám vào mọi phân tử DNA và RNA trong một tế bào. Sau đó, các thẻ nhỏ này được sao chép hàng trăm lần và các bản sao này tương tác với nhau, chúng kết hợp và tạo ra các nhãn DNA độc đáo, các nhà nghiên cứu cho biết.

Tương tác giữa các thẻ DNA này là chìa khóa. Sau khi các nhà nghiên cứu thu thập các phân tử sinh học được dán nhãn và sắp xếp chúng, họ có thể sử dụng thuật toán máy tính để giải mã và tái cấu trúc các vị trí ban đầu của thẻ trong tế bào, tạo ra hình ảnh ảo được mã hóa màu của mẫu. Các nhà nghiên cứu cho biết việc xác định vị trí của từng phân tử tương tự như cách các trạm thu phát sóng điện thoại di động sắp xếp các vị trí của điện thoại di động gần đó.

Kỹ thuật này có thể giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về các loại bệnh khác nhau ở người. Chẳng hạn, trong nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng kính hiển vi DNA có thể lập bản đồ vị trí của các tế bào ung thư ở người trong một mẫu. Những thẻ DNA tổng hợp này thậm chí có thể giúp các nhà khoa học lập bản đồ vị trí của kháng thể, thụ thể và phân tử trên các tế bào khối u, họ cho biết thêm.

"Chúng tôi đã sử dụng DNA theo cách tương tự về mặt toán học với các photon trong kính hiển vi ánh sáng", ông Weinstein nói. "Điều này cho phép chúng ta hình dung sinh học cấp độ tế bào chứ không phải như mắt người".

Nghiên cứu này được công bố trực tuyến ngày 20.6 trên tạp chí Cell.

Thiên Hà (theo Live Science)