Yeni bir araştırma, yaşayan hücrelerin içindeki DNA ve RNA’yı görmemiz sağlayan DNA mikroskopisi tekniğinin yaklaşık 6 yıl gibi bir sürede mükemmelleştirildiğini gösteriyor.
Yukarıdaki görsel için bir nebula yorumunda bulunabilirsiniz. Aslında görselin ne olduğu çok daha şaşırtıcı. Görsel, bir hücreye ait ve parlayan bölümler, hücre içindeki DNA ve RNA’nın yerini gösteriyor.
MIT’de biyoloji ve tıp alanında çalışmalar yürüten, Broad Institute’te doktorasını tamamlamış olan ve çalışmadaki baş araştırmacı Joshua Weinstein: “DNA mikroskopisi, bir örnekten hem 3 boyutlu hem de genetik bilgi toplanmasını ve hücrelerin görselleştirilmesini sağlayan tamamen yeni bir teknik” şeklinde bir açıklamada bulundu.
Bu teknik, bilim insanlarının nükleotidlerin (DNA’nın 2 sarmalındaki, RNA’nın ise tek sarmalındaki genetik kod) sıralamalarını tam olarak görmelerini sağlıyor. Weinstain: “Bu teknik, bizim genetik olarak özgün olan kanser, bağışıklık sistemi veya bağırsak hücreleri gibi yapılarının nasıl olduğunu, onların birbirleriyle nasıl etkileştiğini ve hücrelerin, çok hücreli formlara nasıl dönüştüklerini görmemizi sağlayacak.” dedi.
Geçmiş yıllarda bilim insanları, doku örneklerinden moleküler veri toplanmasını sağlayan on binlerce araç geliştirdiler ancak elde edilen bu verilerin hücre içindeki genetik materyalin nerede olduğunu ve nasıl dizildiğini görmelerini sağlayan 3 boyutlu verilerle birleştirilmesi, çok maliyetliydi ve karmaşık makineler gerektiriyordu.
Araştırmacılar, geliştirilen bu yeni tekniğin süreci çok daha kolay hâle getireceğini söylediler. Bu teknik, her biri 30 nükleotid uzunluğunda olan özelleştirilmiş DNA dizilimlerinden oluşan küçük etiketlerden faydalanıyor. Bu etiketler, hücredeki her DNA ve RNA’ya bağlanıyor ve ardından etiketler, hücre içinde on binlerce olana kadar kopyalanıyor. Bu kopyalar, birbirleriyle etkileşip birleştikçe farklı DNA etiketleri oluşturuyor.
Araştırmacılar, oluşturulan DNA etiketleri arasındaki etkileşimin tekniğin çalışmasının ana sebebi olduğunu söylüyorlar. Bilim insanları, etiketlenmiş molekülleri topladıktan ve onları sıraladıktan sonra, bir bilgisayar algoritması etiketlerin hücredeki orijinal yerlerini bulabiliyor ve numunenin renklendirilmiş bir resmini ortaya çıkarıyor.
Araştırma, bilim insanlarının farklı hastalıkların daha iyi anlamasına yardımcı olabilir. Örneğin araştırma, bir numunedeki kanser hücrelerinin yerinin haritasını çıkarabiliyor. DNA’lardaki bu sentetik etiketler, tümör hücrelerindeki reseptör ve moleküllerin yerini bulmaya da yardımcı olabiliyor. Weinstein, “Biz, DNA’yı matematiksel olarak ışık mikrospokisindeki fotonlara benzer şekilde kullandık” diyor ve ekliyor: “Bu teknik, bizim biyolojiyi hücresel olarak görselleştirmemizi ve onu insan gözüyle görünenden çok daha farklı bir şekilde görmemizi sağlayacak.”
