Новый неинвазивный инструмент для мечения ДНК открывает возможности для исследований

Голландские исследователи разработали новый инструмент для мечения ДНК с целью изучения хромосом в живых клетках. Он неинвазивен и может применяться как в культуре клеток, так и в живых организмах, например, в эмбрионах рыбки данио-рерио. Результаты опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

Учёным нужны способы визуализации процессов на уровне хромосом. Один из подходов — сделать хромосомы флуоресцентными, чтобы затем с помощью методов визуализации изучать клеточные процессы.

В настоящее время в основном используются флуоресцентные органические красители — малые молекулы, излучающие флуоресцентный свет. Однако они неидеальны: при связывании с ДНК они повреждают её, что приводит к нежелательным изменениям в экспрессии генов и репликации генома. А ведь именно эти процессы исследователи и хотят изучать с помощью данного метода.

Решение из фундаментальных исследований бактерий

Постдок Фатема Захра Рашид из Лейденского института химии разработала для этого новый инструмент. Она создала его на основе бактериального белка, особые свойства связывания с ДНК которого руководитель группы Ремюс Дам впервые показал ещё в 2006 году.

Выбрав отдельный модуль этого белка и сшив его с флуоресцентным белком, Рашид сделала его пригодным для мечения ДНК. Ключевое преимущество нового инструмента в том, что он не мешает процессам в клетке, как и предсказывали исследователи. Его можно использовать даже в живых организмах, таких как эмбрионы рыбки данио-рерио, не причиняя им вреда, что было невозможно с прежними органическими красителями.

Новый инструментарий для учёных

Исследователи создали обширную публичную библиотеку различных меток для ДНК. Этот инструментарий может быть использован для широкого круга задач: от визуализации динамики хромосом в живых клетках до изучения влияния лекарств на клеточный цикл в ходе доклинических испытаний.

Работа стала результатом сотрудничества исследователей из Института биологии Лейдена, Медицинского центра Лейденского университета, Амстердамского университета и института AMOLF.