Составлена карта РНК-активности в клетках

Методика пространственного анализа активности генов in situ (на препарате) предложена группой из Гарвардского университета в Бостоне. Работа выполнена на культуре клеток соединительной ткани, наибольшее внимание было уделено клеткам способным к миграции, которые играют важную роль в процессе заживления ран. Из 6880 секвенированных генов исследователи определили изменение экспрессии у 12-ти, роль восьми из них в заживлении ран прежде не была известной. В основе методики — фиксация РНК на ее месте в клетке и определение последовательности молекулы (секвенирование).

Для реализации необходимо выполнение последовательных процедур. Прежде всего — закрепление ткани на предметном стеклышке и удаление клеточных мембран с сохранением основного состава клетки. Далее к ткани добавляли фермент обратную транскриптазу для превращения всех молекул РНК в молекулы одноцепочной ДНК. После использовали фермент полимеразу для создания множества копий каждой такой ДНК, которые оставались соединены в кластеры для более удобного выявления. Визуализацию осуществляли благодаря флуоресцентным меткам и специальным компьютерным программам, обеспечивающим цветное трехмерное изображение. Таким образом, была получена картина, отражающая как месторасположение РНК в клетке, так и количество РНК. То есть, по такой картинке можно судить о функциональной активности отдельных генов в конкретных клеточных структурах.

Доктор медицины и биолог Джей Ли (Jay Lee), сделавший важный вклад в разработку этой методики, сказал, что их работа похожа на реализацию фантастических проектов из фильма «Матрица», где Нео видит код, лежащий в основе всего окружающего мира. Ли высказал убеждение, что современная биология должна быть именно такой.

Известно, что во всех клетках организма набор генов является одинаковым. Но далеко не все гены работают постоянно. Свойства разных тканей зависят именно от того, какие гены проявляют в них активность. Функционирование гена состоит в способности образовывать молекулу РНК, которая в дальнейшем даст начало белку. Именно по этому, анализ РНК клетки дает ответ на вопрос об экспрессии генов.

Возможное применение методики на много шире, чем простой исследовательский интерес к экспрессии генов. Например, самый передовой способ маркировки нейронов при исследовании нервной системы является ограниченным, а использование представленного метода может значительно расширить возможности нейронауки благодаря применению коротких молекулярных меток.