ДНК – живая и светится
Швейцарские ученые реализовали мечту многих молекулярных биологов – они разработали специальный состав, который заставляет молекулы ДНК светиться и подсвечивать всю клетку, не нарушая ее жизнедеятельности, что позволит ученым раскрыть многие тайны жизни, говорится в статье, опубликованной в Nature Communications (Lukinavi?ius et al., SiR–Hoechst is a far-red DNA stain for live-cell nanoscopy).
«Создание этого красителя, SiR-Hoechst, приближает нас к осуществлению главной задачи микроскопии – наблюдению за жизнью и чудесами природы, не нарушая при этом их жизни и естественного течения», – заявил Кай Джонсон (Kai Johnson) из Федеральной политехнической школы Швейцарии в Лозанне (в пресс-релизе EPFL New DNA stain lights up living cells – ВМ).
Как объясняет Джонсон, сегодня биологи используют целое множество светящихся меток, способных присоединяться к молекулам ДНК, белков и прочих компонентов клеток и «подсвечивать» их, позволяя ученым изучать внутреннюю структуру микромира.
У всех этих флуоресцентных меток есть один ключевой недостаток – их невозможно использовать для опытов с живыми тканями и клетками. Это обусловлено двумя причинами – токсичностью таких составов, а также тем, что для работы этих красителей используется или ультрафиолет, или просто синий свет, которые очень быстро разрушают клетки и необратимо повреждают ДНК.
Биотехнологи из Федеральной политехнической школы смогли ликвидировать оба этих недостатка, соединив два вещества – красный краситель родамин, нетоксичная версия которого была создана в лаборатории Джонсона, и флуоресцентное вещество бисбензимид, обычно реагирующее на лучи синего цвета.
Их соединение – краситель SiR-Hoechst, как назвали его ученые, лишено недостатков своих прародителей – оно не токсично по своей природе, реагирует на красный, а не на синий свет, и светится только тогда, когда его молекулы присоединяются к спирали ДНК.
Последнее свойство является немаловажным «бонусом», так как оно позволяет использовать данную краску для наблюдений за клетками в очень высоком разрешении, что невозможно делать в случае с обычными флуоресцентными красителями.
Митоз живых клеток линии HeLa – ВМ
Как показали эксперименты на культурах раковых клеток, SiR-Hoechst почти не влияет на работу клеток и не вызывает разрушений даже при очень длительных непрерывных наблюдениях. По словам ученых, помеченные им клетки оставались живыми даже через сутки после начала их облучения красным лазером.
Убедившись в безопасности краски для отдельных клеток, ученые перешли к финальному эксперименту – они пометили при помощи SiR-Hoechst клетки кожи в зародыше мушки-дрозофилы, что позволило им проследить за тем, как они делились, и что происходило с нитями ДНК во время этого процесса. Как надеются Джонсон и его коллеги, данная краска поможет ученым раскрыть многие другие тайны жизни одиночных клеток и тканей, и понять, как вирусы и прочие патогены проникают в клетки и размножаются в них.
