فراهم شدن امکان بررسی ساختارهای آران‌ای در سلول‌های زنده

یک روش میکروسکوپی جدید امکان مطالعه در لحظه ساختار «G- quaduplexes» آران ای در سلول های زنده را فراهم می کند و این پیامدهایی برای مبارزه با بیماری اسکلروز جانبی آمیوتروفیک دارد.

به گزارش ایسنا به نقل از ساینس دیلی، اسکلروز جانبی آمیوتروفیک( ALS) که معمولا به عنوان بیماری لوگریگ و بیماری استیون هاوکینگ شناخته می شود، یک بیماری تخریب کننده سیستم عصبی است که منجر به از دست رفتن تدریجی کنترل بر عضلات بدن می شود. در حال حاضر این بیماری غیرقابل درمان است و علت بیماری در بیش از ۹۰ درصد موارد ناشناخته است. اگرچه اعتقاد بر این است که عوامل ژنتیکی و عوامل محیطی هر دو در ایجاد آن دخیل هستند.

گروه های تحقیقاتی دکتر آکیرا کیتامورا (Akira Kitamura) در دانشکده علوم زیستی پیشرفته، دانشگاه هوکایدو، و پروفسور جرکر ویدنگرن (Jerker Widengren) در مؤسسه سلطنتی فناوری KTH، سوئد، روش جدیدی را توسعه داده اند که قادر به تشخیص ساختار آران ای در لحظه در سلول های زنده است.

مقاله مربوط به این روش که مبتنی بر طیف سنجی میکروسکوپی فلورسانس است، در مجله «Nucleic Acids Research» منتشر شد.

کیتامورا، نویسنده اول این مطالعه توضیح می دهد:یکی از عوامل ژنتیکی که تصور می شود در ایجاد بیماری ای ال اس نقش دارد، توالی خاصی از آران ای است که یک ساختار چهار رشته ای به نام «G- quadruplex» را تشکیل می دهد. بطور معمول، این ساختارها بیان ژن ها را تنظیم می کنند. با این حال، جهش در کروموزوم ۹ در انسان منجر به تشکیل «G- quaduplexes» می شود که ممکن است در ابتلا به بیماری های عصبی از جمله ای ال اس نقش داشته باشد.

یکی از بزرگترین موانع برای درک نقش دقیق «G- quaduplexes» در این بیماری، محدودیت ها در مطالعه نحوه تشکیل و مکان آن در سلول های زنده در لحظه است. محققان موفق شدند یک روش ساده، قوی و به طور گسترده ای قابل اجرا توسعه دهند که مشکلات موجود را حل می کند.

این روش یک رنگ سیانین به نام Alexa Fluor ۶۴۷ ‪( AF۶۴۷)‬ را ردیابی می کند. هنگامی که آران ای نشانه گذاری می شود، حالت چشمک زن فلورسانس رنگ با تشکیل «G- quaduplexes» تغییر می کند. آنها آران ای نشان دار شده را با استفاده از روشی میکروسکوپی به نام «TRAST» بررسی کردند تا این فلورسانس را که در لحظه چشمک می زند، تشخیص دهند.

کیتامورا در تشریح این روش گفت: از نظر بصری، تغییرات مشخص شده در شدت فلورسانس به صورت چشمک زدن به نظر می رسد. در «TRAST»، ما سلول ها را در معرض یک الگوی خاص از تغییرات شدت نور قرار می دهیم و میانگین شدت فلورسانس ساطع شده از رنگ متصل به آران ای در سلول ها را در بازه های زمانی مشخص اندازه گیری می کنیم. با اندازه‌گیری تغییرات می توانیم ساختارهای آران ای درون سلول را تشخیص دهیم.

این به نوبه خود امکان مطالعه «G- quaduplexes» آران ای در بیماری را در لحظه در سطح درون سلولی فراهم می کند.