Ученые прочитали гены клетки и ее не повредили
Это мечта любого биолога — разобраться во всех тонкостях работы организма и его не повредить. Пока очень редко, но это удается
Секвенирование РНК позволяет ученым изучать экспрессию генов в клетке. Поскольку информационная РНК (мРНК) генерируется на основе гена (ДНК), эту информацию можно использовать для идентификации исходной последовательности гена и, таким образом, для измерения активности тысяч генов (то есть транскриптома) в этих клетках.
Этот метод замечательно работает, но клетку приходится лизировать (убить). На этом отслеживание цепочки изменений, которые происходят в клетке заканчиваются. А очень хотелось бы увидеть, как РНК меняется в динамике, как меняется экспрессия гена, то есть, как клетка живет. От мертвой клетки эту информацию получить невозможно.
Режем по живому, ничего не повредив
Ученые разработали новый метод получения РНК, который не повреждает клетку. Они назвали его Live-seq — или «живое секвенирование».
Ключом к Live-seq является метод «флюидно-силовой микроскопии» или FluidFM. Метод позволяет работать с микроскопическими каналами для манипулирования ничтожными объемами жидкости — фемтолитрами (фемтолитр - это 10-15 л). Объем иммунной клетки — макрофага, примерно в десять тысяч раз больше.
FluidFM позволяет вводить вещества в отдельные клетки или извлекать цитоплазму, включая мРНК из отдельных клеток и их не повреждать.
Исследователям удалось сохранить и прочитать мРНК из этих крошечных количеств цитоплазматического образца. В результате Live-seq позволяет отслеживать активность тысяч генов в динамике. Ученые называют это «временной» транскриптомный анализ.
«С помощью Live-seq мы можем решать очень интересные и актуальные с биомедицинской точки зрения задачи, например, почему некоторые клетки дифференцируются, а сестринские клетки — нет, или почему некоторые клетки устойчивы к лекарству от рака, а их сестринские клетки — нет», — говорит один из авторов исследования Барт Депланке.
В качестве доказательства концепции генетики использовали свой метод для получение геномной «траектории» отдельных иммунных клеток (макрофагов) до и после того, как они стали активными, а также жировых стромальных клеток до и после того, как они дифференцировались в жировые клетки. Команда смогла предсказать, насколько сильно или слабо иммунная клетка будет реагировать на иммунологический вызов.
Метод совершенно новый и многие его приложения еще предстоит найти, но начало многообещающее.