Ученые предложили идентифицировать молекулы по мерцанию с помощью светящихся штрих-кодов

Ученые из Университета Дьюка разработали технику визуализации молекул по их мерцанию с помощью специальных штрих-кодов. Новая методика позволит заглянуть внутрь клеток и наблюдать за частицами в действии, пометив их короткими нитями светящейся ДНК.

Открытие, отмечает автор исследования Шалин Шах, доктор философии и специалист в области электротехники, вычислительной техники и информатики в Duke, основано на идее, что все объекты имеют свое сердцебиение и подают определенные сигналы, названные «временными штрих-кодами». Их можно использовать для обнаружения и разграничения любого объема частиц на молекулярном уровне, включая определенные белки в организме человека.

Предложенная экспертами техника визуализации работает с использованием мимолетных взаимодействий между двумя цепями ДНК, сталкивающимися в растворе. Одну нить связывают с исследуемой молекулой, другая несет флуоресцентный краситель, загорающийся, когда они спариваются. Под микроскопом виден мигающий рисунок, действующий в декодированном виде как отпечаток пальца.

Шах и его команда сохранили чередование свободно плавающих цепей и настроили длину и количество повторяющихся последовательностей на ДНК, прикрепленной к интересующей частице. Такой подход позволил производить вспышки с различной частотой, яркостью и продолжительностью. С помощью компьютерного моделирования можно одновременно различить до 56 молекул, мигающих определенным цветом. Новый метод идентификации частиц, утверждают авторы работы, описанной в журнале ACS Synthetic Biology, не ведет к выцветанию образца под микроскопом и обходится дешевле традиционного способа.