DNR lustai

Per pastaruosius kelerius metus biotechnologijų pažadai – naujos žinios apie sveikatą ir ligas, geresnė diagnostika ir gydymas – buvo vis labiau įgyvendinami dėl precedento neturinčio biologinių duomenų srauto, gaunamo iš tyrimų laboratorijų. Viena iš pagrindinių technologijų, generuojančių šią svarbią naujos informacijos gausą, yra pašto ženklo dydžio stiklelis iš stiklo ar plastiko, vadinamas DNR mikromatrica arba, šnekamojoje kalboje, DNR lustu.

DNR lustai išpopuliarėjo 1996 m., kai Santa Klaroje, Kalifornijoje, įsikūrusi „Affymetrix“ pristatė pirmąją komercinę versiją, kurią bendrovė pavadino „GeneChip“. Affymetrix naudoja šviesai jautrias chemines reakcijas, kad ant stiklinės plokštelės išaugintų tinklelį, sudarytą iš net 400 000 trumpų DNR gijų, vadinamų zondais. Kadangi kiekvienas zondas gali prisijungti prie skirtingos genų sekos DNR mėginyje, lustai leidžia tyrėjams vienu metu atlikti tūkstančius atskirų eksperimentų. Biotechnologijų, farmacijos ir žmogaus genomo projekto tyrėjus sužavėjo galimybės: naujas supratimas apie genų vaidmenį širdies ligoms ar atsparumui antibiotikams, prenatalinės ar infekcijų diagnostikos priemonės, kurios viename luste apima visus dominančius genus, didžiulis automatizuotas galimų vaistų patikra.

Ši istorija buvo mūsų 2001 m. sausio mėn. numerio dalis

• Žr. likusią numerio dalį
• Prenumeruoti

Šiandien dešimtys įmonių teikia DNR lustų produktus ir paslaugas. Kurdami naujus lustų gamybos būdus, mokslininkai dabar turi galimybę nusipirkti paruoštų lustų arba sukurti savo pritaikytus lustus tiesiai laboratorijoje. Ir kai kurios iš ankstyviausių vilčių, susijusių su technologija, ypač kad ji padės atskleisti genetinius vėžio pagrindus, jau rodo išsipildymo ženklus. Pavyzdžiui, praėjusiais metais Stanfordo universiteto medicinos mokyklos mokslininkai naudojo DNR lustus, kad atrastų dvi genetiškai skirtingas ligų klases, priklausančias limfomos tipui, anksčiau priskirtam vienam vėžiui; kadangi paciento galimybė išgyventi labai priklauso nuo to, kurį iš dviejų potipių jis turi, supratus skirtumus tarp šių dviejų, gali būti pritaikytas geriau pritaikytas gydymas.

Norėdami parodyti, kaip veikia DNR lustai, TR žingsnis po žingsnio veda jus į hipotetinį vėžio eksperimentą.

1) Vienas iš svarbių DNR lustų vaidmenų yra atskleidžiant genetinius skirtumus tarp panašių vėžio formų, pavyzdžiui, dviejų tipų leukemijos. Norėdami tai padaryti, pradėtumėte nuo pacientų grupės, kai kurie iš jų serga vienos rūšies vėžiu, o kiti – kitu.

2) Kiekvienam pacientui paimkite vėžio ląstelių mėginį ir išskirkite visus tose ląstelėse aktyvius genus. Padarykite tų genų kopijas, įtraukdami tam tikrus specialius nukleotidus arba DNR raides, prie kurių pritvirtintas fluorescencinis dažiklis.

3) Įdėkite naujas genų kopijas į DNR mikromasyvą, lustą, padengtą kelių tūkstančių zondų tinkleliu - trumpomis DNR atkarpomis, kurių kiekviena jungiasi su unikalia genų seka.

4) Kai zondas atitinka vieną iš genų, kurie yra aktyvūs vėžio ląstelėse, jis prisijungia prie to geno kopijos. Kai surišimas įvyks, nuplaukite papildomą laisvai plūduriuojančią DNR.

5) Įdėkite DNR lustą į lustų skaitytuvą. Ten lazeris apšviečia šviesą ant lusto ir priverčia švyti fluorescencinius dažus, sudarydamas šviesių dėmių modelį, kur paženklintos genų kopijos yra susietos su zondais, o tamsios dėmės, kuriose yra nesusietų zondų. Skaitytuvas aptinka fluorescenciją ir įrašo šviesos ir tamsos tinklelio vaizdą.

6) Naudodami kompiuterį, kuriam buvo pateiktas žemėlapis, nurodantis, kur yra kiekvienas zondas mikrogardelyje, galite nustatyti, kurie genai yra aktyvūs kiekviename mėginyje. Kruopšti šių rezultatų analizė gali leisti tiksliai nustatyti nedidelius genų rinkinius, kurie yra aktyvūs vienam vėžiui, bet ne kitam. Ateityje šie genai gali tapti naujų vaistų taikiniais arba būti naujų, labai specifinių diagnostinių testų pagrindu.

Turite naują technologiją, kurios paaiškinimą norėtumėte matyti vizualizavimo priemonėje? Savo idėjas siųskite adresu [email protected] .

paslėpti