أظهرت لقطات مدهشة كيف تتيح التقنية الثورية إمكانية استكشاف العلماء للخلايا البشرية على المستوى الجيني: تصوير الخلية وتسلسل الحمض النووي.
وعلى عكس المجاهر التقليدية التي تستخدم الضوء، تستخدم التقنية الجديدة “الرموز الشريطية” للحمض النووي لتسمية كل جزء في الخلية. ومن خلال قراءة التفاعلات المعقدة، يمكن لخوارزمية الكمبيوتر الكشف عن صورة للخلية.
ويمكن أن يوفر مجهر الحمض النووي تطبيقات لا تعدّ ولا تحصى، بما في ذلك مساعدة العلماء على دراسة الخلايا المناعية والأورام لتطوير علاجات جديدة لمكافحة السرطان.
وطُورت تقنية التصوير غير التقليدية من قبل عالم الفيزياء الحيوية، جوشوا وينشتاين، وزملائه في معهد “برود” في كامبريدج، ماساتشوستس.
وتسمح التقنية للعلماء بتجميع صورة للخلايا التي يدرسونها، مع الكشف عن التسلسلات الوراثية للخلايا.
وتعمل تقنية التصوير الجديدة عن طريق تثبيت الخلايا في موضعها في غرفة التفاعل، وإضافة مجموعة متنوعة من “الرموز الشريطية” للحمض النووي.
وتعمل هذه السلسلة من الحمض النووي من خلال الالتصاق بجزيئات الحمض النووي و”RNA” في الخلايا، ما يعطي لكل جزيء علامة فريدة.
وبمجرد تثبيت العلامات، تنشئ نسخاً أكثر فأكثر من الجزيئات الموسومة، لتشكل مجموعة متنامية تتوسع من موضع بداية الجزيء الأصلي.
وقال وينشتاين: “تخيل كل جزيء منفرد كبرج إذاعي يبث إشاراته الخاصة إلى الخارج”.
ومع انتشار الجزيئات الموسومة، فإنها تصطدم في النهاية بنسخ أخرى من الجزيئات، ما يجبرها على الارتباط معا لتكوين تسلسلات جينية متزاوجة مميزة، يمكن فك تشفيرها باستخدام تسلسل الحمض النووي.

"DNA microscopy is an entirely new way of visualizing cells that captures both spatial and genetic information simultaneously from a single specimen,” Joshua Weinstein, a postdoctoral associate in the lab of @zhangf https://t.co/Y0NGXrxR9A pic.twitter.com/tD62l0tYhj

— McGovern Institute (@mcgovernmit) June 20, 2019