DNA gebruiken om cellen vast te leggen

Nieuws Onderzoek
21-06-2019

Onderzoekers hebben een nieuwe manier gevonden om cellen te bekijken. Door het eigen genetisch materiaal te gebruiken om snapshots te maken. De techniek genaamd DNA-microscopie produceert beelden die minder duidelijk zijn dan die van traditionele microscopie, maar die wetenschappers in staat zouden kunnen stellen om kankerbehandeling te verbeteren en beter te onderzoeken hoe ons zenuwstelsel zich vormt.

"Normaal heb je een microscoop nodig, nu met DNA-microscopie hebben we een nieuwe ingenieuze benadering" zegt geneticus Howard Chang van de Stanford University School of Medicine in Californië.

Hoe het werkt:
Door DNA-versies van de RNA-moleculen in de cellen te maken, wordt een groot aantal DNA-moleculen geproduceerd die de onderzoekers kunnen volgen. De wetenschappers voegden vervolgens kleinere stukjes DNA toe die zich verbinden aan de DNA moleculen. Vervolgens werden er chemicaliën toegevoegd die meerdere kopieen maakten van deze kleine stukjes DNA samen met de DNA moleculen waar ze aan vast zitten. Naarmate deze exemplaren werden opgebouwd, begonnen ze weg te drijven van hun oorspronkelijke locatie. Toen twee zwervende DNA moleculen elkaar tegenkwamen, voegden ze zich samen en brachten een uniek DNA-label voort die deze ontmoeting markeerde. Dit label is cruciaal voor het vastleggen van een DNA-foto.

Anders uitgelegd:
In zekere zin zijn de originele DNA-moleculen als radiotorens die berichten in de vorm van DNA-moleculen naar elkaar sturen. Onderzoekers kunnen detecteren wanneer een toren met een andere in de buurt communiceert en het patroon van uitzendingen tussen torens gebruiken om hun locaties in kaart te brengen.

Joshua Weinstein, onderzoeker van het Broad Institute of Cambrige, maakte samen met zijn collega's de DNA-microscoop: "Het doel is niet om optische microscopie te vervangen", zegt Weinstein. "Maar DNA-microscopie kan sommige dingen doen die optische microscopie niet kan. Optische microscopie kan bijvoorbeeld vaak geen onderscheid maken tussen cellen met DNA-verschillen, zoals tumorcellen met specifieke mutaties of immuuncellen, die vaak genetisch uniek zijn na het shuffelen van hun DNA. DNA-microscopie kan helpen bepaalde kankerbehandelingen te verbeteren door immuuncellen te identificeren die tumoren kunnen aanvallen. Naarmate ons zenuwstelsel zich ontwikkelt, produceren cellen vaak unieke RNA's waarmee ze gespecialiseerde eiwitten kunnen maken en deze techniek kan onderzoekers helpen deze cellen te onderzoeken."

Bron: Science

Afbeelding: Links een groep cellen vastgelegd met een traditionele optische microscoop, rechts met DNA-microscopie - Foto's van Weinstein