चमकती आइसक्रीम के एक बहुरूपदर्शक या नेबुला और 1980 के दशक की नृत्य पार्टी के बीच एक क्रॉस की तरह दिखता है वास्तव में और भी अधिक आश्चर्यजनक है: एक जीवित कोशिका के अंदर डीएनए और आरएनए के सटीक स्थानों का एक अनपेक्षित और विस्तृत दृश्य।
एक नए अध्ययन के अनुसार, इस पद्धति ने जीवित कोशिकाओं के अंदर इस अभूतपूर्व रूप के लिए दरवाजे खोल दिए - जिन्हें डीएनए माइक्रोस्कोपी के रूप में जाना जाता है।
ब्रॉडकॉस्ट इंस्टीट्यूट ऑफ एमआईटी में एक पोस्टडॉक्टोरल सहयोगी, अध्ययन के प्रमुख शोधकर्ता जोशुआ विंस्टीन ने कहा, "डीएनए माइक्रोस्कोपी एक एकल नमूने से स्थानिक और आनुवांशिक जानकारी को एक साथ देखने वाली कोशिकाओं को देखने का एक नया तरीका है।"
तकनीक भी शोधकर्ताओं को न्यूक्लियोटाइड के सटीक क्रम को देखने की अनुमति देती है, "पत्र" जो प्रत्येक कोशिका के भीतर डीएनए के डबल हेलिक्स और आरएनए के एकल स्ट्रैंड को बनाते हैं।
"यह हमें देखने के लिए कैसे आनुवंशिक रूप से अद्वितीय कोशिकाओं - प्रतिरक्षा प्रणाली, कैंसर या आंत, उदाहरण के लिए - एक दूसरे के साथ बातचीत और जटिल बहुकोशिकीय जीवन को जन्म देने की अनुमति देगा," वेनस्टीन ने कहा।
पिछले कुछ दशकों में, शोधकर्ताओं ने असंख्य उपकरण विकसित किए हैं जो उन्हें ऊतक के नमूनों से आणविक डेटा एकत्र करने में मदद करते हैं। लेकिन इस तकनीक को स्थानिक डेटा के साथ जोड़ने का प्रयास - ताकि शोधकर्ताओं को पता चले कि एक सेल के अंदर आनुवांशिक सामग्री कहां और कैसे व्यवस्थित की जाती है - अक्सर महंगी और विशेष मशीनरी शामिल होती है।
नए दृष्टिकोण प्रक्रिया को काफी आसान बना देते हैं, शोधकर्ताओं ने कहा। संक्षेप में, विधि छोटे टैग का उपयोग करती है - प्रत्येक 30 न्यूक्लियोटाइड के बारे में अनुकूलित डीएनए अनुक्रमों से बना होता है - जो एक सेल में प्रत्येक डीएनए और आरएनए अणु पर कुंडी लगाता है। फिर, टैग को तब तक दोहराया जाता है जब तक कि सेल के भीतर उनकी सैकड़ों प्रतियां न हों। जैसा कि ये प्रतियां एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, वे अद्वितीय डीएनए लेबल को जोड़ते हैं और बनाते हैं, शोधकर्ताओं ने कहा।
इन डीएनए टैग के बीच बातचीत महत्वपूर्ण है। एक बार शोधकर्ताओं ने लेबल किए गए बायोमोलेक्यूल को इकट्ठा किया और उन्हें अनुक्रमित किया, तो वे सेल के टैग्स की मूल स्थितियों को डिकोड करने और फिर से संगठित करने के लिए एक कंप्यूटर एल्गोरिथ्म का उपयोग कर सकते हैं, जिससे नमूने की रंगीन-कोडित आभासी छवि बन सकती है। शोधकर्ताओं ने कहा कि प्रत्येक अणु के स्थान को पिनपॉइंट करना उसी तरह है जैसे सेलफोन टॉवर आसपास के सेलफोन के स्थानों को त्रिकोणीय बनाते हैं।
तकनीक शोधकर्ताओं को विभिन्न प्रकार के मानव रोग को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकती है। उदाहरण के लिए, अध्ययन में शोधकर्ताओं ने दिखाया कि डीएनए माइक्रोस्कोपी एक नमूने में अलग-अलग मानव कैंसर कोशिकाओं के स्थानों को मैप कर सकता है। ये सिंथेटिक डीएनए टैग वैज्ञानिकों को ट्यूमर कोशिकाओं पर एंटीबॉडी, रिसेप्टर्स और अणुओं के स्थानों को मैप करने में भी मदद कर सकते हैं, उन्होंने कहा।
"हमने एक तरह से डीएनए का उपयोग किया है जो कि प्रकाश माइक्रोस्कोपी में फोटॉनों के समान गणितीय है," वीनस्टीन ने कहा। "यह हमें जीव विज्ञान की कल्पना करने की अनुमति देता है क्योंकि कोशिकाएं इसे देखती हैं और न कि जैसा कि मानव आंख करती है।"
