НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

28.05.2012

Наножидкостное устройство допускает помолекульную сортировку метилированной ДНК

Нанотехнологи из Корнеллского университета (США) разработали новый инструмент для изучения эпигенетических изменений в молекулах ДНК, которые ответственны за возникновение онкологических и иных заболеваний. Изобретение представляет собой наноразмерное жидкостное устройство, сортирующее и собирающее по молекуле ДНК за один такт работы.

Молекулы ДНК, помеченные флуоресцентным маркером, сортируются электрическим импульсом, толкающим их в направлении одного из двух ответвлений. (Иллюстрация Harold Craighead.)
Молекулы ДНК, помеченные флуоресцентным маркером, сортируются электрическим импульсом, толкающим их в направлении одного из двух ответвлений. (Иллюстрация Harold Craighead.)

Эпигенетика изучает химические изменения в структуре молекул ДНК, которые не затрагивают генетического кода, но могут влиять на экспрессию генов (к примеру, затормаживать в результате произошедшего когда-то метилирования) и способны к наследованию при дальнейшем клеточном делении. Одним из наиболее важных и часто наблюдаемых эпигенетических изменений является метилирование молекул ДНК, когда метильные группы присоединяются к цитозину в составе ДНК (у человека метилировано около 1% геномной ДНК). Для более детального изучения этого процесса и его последствий биологи проводят химическое осаждение метилированных молекул. К сожалению, этот метод требует очень много исходного материала и часто приводит к повреждению и потере тех самых метилированных молекул, которые предполагалось отыскать.

Напротив, наножидкостные устройства способны проводить выборку индивидуальных молекул из чрезвычайно малого количества исходного материала, взятого для анализа. Одно из таких устройств, разработанное в лаборатории Гарольда Крейхёда (Harold Craighead), описано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Немного подробностей. Процесс начинается с биохимической реакции, при которой к метилированной молекуле ДНК селективно присоединяется флуоресцентный маркер. Затем образец проталкивается вдоль наножидкостного канала диаметром в 250 нм, достаточно узкого для того, чтобы пропустить за раз только одну молекулу ДНК. Лазерный луч всё время подсвечивает канал, вызывая люминесценцию маркера. Когда светящаяся молекула проходит мимо детектора, срабатывает триггер электрического поля, и электрический импульс отклоняет молекулу, толкая её к одной стороне прямо перед Y-образным разветвлением. В итоге метилированные молекулы идут к одному месту сбора, а все остальные — к другому. По словам разработчиков, устройство функционирует настолько быстро, что способно сортировать более 500 молекул в минуту.

Флуоресцентная сортировка — явление известное. По сути, исследователи из Корнеллского университета не изобрели ничего принципиально нового, зато смогли провести миниатюризацию и сделать возможным проведение сепарации по индивидуальным молекулам.

Отсортированные метилированные молекулы могут быть подвергнуты дальнейшему изучению с использованием традиционных микрожидкостных устройств для проведения секвенирования.

Роман Иванов


Источники:

  1. КОМПЬЮЛЕНТА



Ученые превратили самца мыши в самку, используя «мусорную» ДНК

Одноклеточные ровесники динозавров рассказали о существовавшем в центре Австралии море

Для появления новых видов млекопитающих достаточно острова площадью 10000 квадратных километров

Ученые перенесли воспоминания от одной улитки другой

Новый микроскоп показал работу клеток внутри организма в 3D

Земной микроорганизм способен питаться метеоритами

Исследована нервная система существа возрастом 518 миллионов лет

Ученые построили модель нервной системы головастика

«Альтернативная история» белков проливает свет на роль случайности в эволюции

Медузы тоже умеют спать

Можно ли повысить шансы на удачную мутацию?

Учёным впервые удалось успешно заморозить (и разморозить) зародыш рыбы

Новое древо жизни включит «симбиомов» как отдельные организмы

Предок энтерококков появился 450 миллионов лет назад

Эксперимент на улитках подтвердил классическую идею о «двойной цене самцов»

Генетики строят родословное древо архей

Одноклеточные существа изобрели гарпунные пулеметы

Раскрыт один из секретов тихоходок

Обнаружены гигантские вирусы с расширенным репертуаром генов для синтеза белка

Первые шаги земной жизни




© Злыгостев Алексей Сергеевич, 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://biologylib.ru/ 'BiologyLib.ru: Библиотека по биологии'

Рейтинг@Mail.ru